الموازنة بين جرعة الإشعاع وجودة الصورة في التصوير المقطعي المحوسب

التقنيات الجديدة التي تحسّن جودة الصورة في الأشعة المقطعية مع خفض جرعة الإشعاع، قد تكون مرهونة بالمساومة على جودة الصورة عند عتبات معينة، ما قد يؤدي إلى أخطاء في التشخيص.

قراءة

Marmaduke St. John / Alamy Stock Photo

 أتاحت خوارزميات التصوير الحديثة الحد من تعرُّض المريض لجرعات إشعاع عالية مع الحفاظ على جودة الصورة، في التصوير المقطعي المحوسب. إلّا أنّ الباحثين يحذرون من أنّ لهذه الخوارزميات جوانب استخدام محدودة، مرهونة بالمساومة على جودة الصورة وبالتالي دقة التشخيص.

منذ عام 2011، بدأ الأطباء المعالجون في الشؤون الصحية بوزارة الحرس الوطني في السعودية- في استخدام خوارزمية لإعادة تركيب الصورة تُسمى (ASIR) "إعادة التركيب التكييفي الإحصائي المكرر"؛ للحد من ’تشويش‘ الصورة عند استخدام أجهزة التصوير المقطعي المحوسب، بُغية تحسين جودة الصورة.

بالإمكان تشبيه ’تشويش الصورة‘ بالمعادل البصري للهمس الدقيق الذي يُسمع في الخلفية عند تشغيل أجهزة الراديو القديمة. في صورة جهاز التصوير المقطعي المحوسب، يظهر التشويش على هيئة بقع أو لطخات عشوائية تقلل من جودة الصورة بشكل ملحوظ، بالتالي تصعُب ملاحظة الإصابات أو أي مظاهر غير طبيعية في الصورة.

ولخفض تشويش الصورة تقليديًا، يلجأ أخصائيّ الأشعة إلى استخدام أسلوب يُدعى ’إسقاط خلفي مُرَشّح‘(FBP)؛ إذ لطالما أنتج صورة واضحة ودقيقة.

بفضل التطوُّرات في تقنيات الكمبيوتر، أصبح من الممكن استخدام النماذج الرياضية المعقدة مثل ASIR لتحسين جودة الصورة باستخدام جرعات إشعاعية مخفضة. وهذه مسألة مهمة، خاصةً لمن تستلزم حالتهم الخضوع لسلسلة من التصوير بالأشعة المقطعية. تعتمد هذه الأساليب على التعلُّم من المعطيات التي تُستقى من جهاز الأشعة السينية لتعيد تركيب أجزاء صور الأشعة المقطعية المتأثرة بالتشويش.

لاحظ باحثون سعوديون انخفاض دقة ووضوح بعض الصور المعالَجة بتقنية ASIR، لذا قرروا تقييم تأثير هذه التقنية على جودة الصورة للتأكد من أنّ استخدامها يضمن عدم المساس بالمعلومات التشخيصية التي يجري التقاطها في التصوير المقطعي المحوسب. قاس الباحثون جودة الصور التي التُقطت بجرعات إشعاعية مختلفة باستخدام كلتا التقنيتين، التقنية التقليدية FBP وبتقنية ASIR.

وجد الباحثون أنّه بينما تساعد تقنية ASIR في تحسين جودة الصورة، إلّا أنّ ذلك كان مرهونًا بمستوى التعرض للإشعاع الذي اعتمده مختص الأشعة، وبنسبة مستوى تقنية ASIR التي اعتُمِدت في التصوير.

وبعبارة أخرى، أسهمت تقنية ASIR في تحسين مستوى الكثافة النقطية (دقة الصورة)، حتى عتبة معينة، بعدها تبدأ جودة الصورة بالتردي.

"تتغير هذه العتبة لقيم مرتفعة أو منخفضة بناءً على الجرعة الإشعاعية المستخدمة في التفريسة (الوميضة) لإنتاج الصورة"، كما أوضح الباحثون في دراستهم التي نُشِرت في دورية الفيزياء الطبية التطبيقية الإكلينيكية.

أشارت الدراسة أيضًا إلى أنّه عندما يبدأ انخفاض الكثافة النقطية للصورة أو انخفاض دقتها، قد تختفي من الصورة بعض المعلومات المهمة من الناحية الإكلينيكية. لذا "على الأطباء توخي الحذر عند اختيار التصوير المقطعي المحوسب باستخدام تقنية ASIR".

نتيجة لهذه الدراسة، يتجنب فريق البحث حاليًا استخدام مستويات مرتفعة لتقنية ASIR.

ويرى الباحثون أنّ هناك حاجة لإجراء المزيد من الأبحاث؛ لتحديد المعلومات التشريحية الدقيقة التي تختفي عند تدني درجة دقة الصورة أو حدتها.

يرى فهد أحمد حسين - من الشؤون الصحية بوزارة الحرس الوطني- أنّ "[النتائج] ستدفع العلماء في هذا المجال إلى إعادة النظر في ’متى وكيف‘ تُستخدم تقنية ASIR والخوارزميات المشابهة".

References

  1. Hussain, F., Mail, N., Shamy, A., Alghamdi, S. & Saoudi, A. A qualitative and quantitative analysis of radiation dose and image quality of computed tomography images using adaptive statistical iterative reconstruction. Journal of Applied Clinical Medical Physics. 17, 419-432 (2016).| article

أقرأ أيضا

نواقل نانوية تشخص المرض وتعالجه وتراقب تطوره

جسيمات نانوية متعددة المهام وقابلة للتحلل الحيوي، من الممكن أن تشخِّص السرطان وغيره من الأمراض، وتعالجها وترصد تطورها 

جزيئات تغير شكلها استجابة للضوء

الأسلاك النانوية التي تخضع لتغيرات شكلية قابلة للرد أو الإصلاح، استجابةً للضوء، تعمل كذيول اصطناعية لتوجيه الأدوية في جميع أنحاء الجسم.

السير مع التيّار في رسم خرائط الدماغ

تسجيل تغيرات في مُعَدَّل تدفق الدم بالدماغ يجعل رسم خرائط للمناطق النشطة به ممكنًا في أثناء التحفيز البصري