Un fantasma antropomorfo che rappresenta un neonato nato prematuramente per l’imaging a raggi X digitale usando la stampa 3D: prova del concetto e confronto della qualità dell’immagine da diversi sistemi

SLA Stampa 3D Strutture fantasma antropomorfe per neonati

Nel recente pubblicato ” Un fantasma antropomorfo che rappresenta un neonato nato prematuramente per l’imaging a raggi X digitale usando la stampa 3D: prova del concetto e confronto della qualità dell’immagine da diversi sistemi “, esplorano gli autori Nikolaus Irnstorfer, Ewald Unger, Azadeh Hojreh e Peter Homolka l’uso di un nuovo fantasma per imitare l’immagine di un neonato prematuro.

Poiché i neonati sono così in miniatura rispetto agli adulti o ad altri bambini, può essere difficile ottenere immagini accurate. Come sottolineato dagli autori, l’elaborazione delle immagini non è generalmente impostata per concentrarsi su questa “classe di pazienti speciali” e il risultato è spesso quello delle immagini inferiori, specialmente quando sono già presenti parametri predefiniti. I pazienti neonatali necessitano di imaging a basse dosi, il che richiede attrezzature ad alte prestazioni.

Anche la maggior parte delle altre strutture non sono all’altezza, incluso l’uso di modelli animali, dove la “variabilità interosservatore nel giudizio sull’immagine” era elevata. Gli autori si rendono conto che questi problemi potrebbero essere superati se fossero possibili identici schemi di radiazione equivalenti per il paziente che consentano:

Confronto diretto tra i diversi sistemi di rivelatori
Diversi algoritmi di elaborazione delle immagini
Diverse impostazioni di acquisizione
Con l’acquisizione dell’immagine corretta, i livelli di dose possono essere regolati verso il basso. Gli autori sottolineano che questo è un approccio comune e uno che dimostra il potenziale per l’elaborazione avanzata delle immagini.

La stampa 3D SLA si è distinta come il metodo superiore per ricreare piccoli dettagli nell’elaborazione delle immagini.

“Una migliore riproduzione dei dettagli può essere vista nella stampa SLA, ad es. Nelle pareti del catetere nell’angolo in alto a sinistra dell’immagine e nella riproduzione dei processi spinosi. Pertanto, la stampa SLA è stata scelta per ulteriore valutazione e successivo utilizzo come fantasma da utilizzare per esercizi di ottimizzazione nei sistemi clinici ”, hanno affermato gli autori.

Sono state confrontate immagini fantasma da altri sistemi, con le differenze che hanno aiutato i radiologi a comprendere meglio l’ottimizzazione.

“Poiché le immagini dei pazienti scattate a dosi estremamente basse mostrano un rumore quantico elevato, è necessario applicare la rimozione del rumore. Diversi algoritmi utilizzati anche nell’elaborazione di immagini cliniche sono stati sviluppati per preservare al meglio la struttura. Il denigrare, anche se preservare la struttura, degrada sempre i dettagli ”, hanno concluso i ricercatori. “In questo lavoro sono stati utilizzati algoritmi black-box implementati in un pacchetto software professionale ottimizzato per la fotografia digitale. La struttura polmonare e il profilo osseo sono influenzati da questi algoritmi. Inoltre, sono state applicate ispezioni visive di strutture critiche rispetto a misure quantitative per definire il livello di riduzione del rumore da utilizzare nel modello di stampa. Tuttavia, decidere il livello di de-noise rimane soggettivo perché limitato dal rumore residuo accettato e accettabile perdita di dettagli.

“… lo sviluppo futuro di questi fantasmi dovrebbe considerare l’integrazione di una sorta di struttura fine realistica nei polmoni che imita anche le proprietà spettrali del polmone del paziente.”