Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Απεικόνιση της αιμάτωσης με την τεχνική απεικόνισης κοκκίωσης LASER

Marinou Efstratios

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

H απεικόνιση κοκκίωσης LASER με contrast (LSCI), μια συγκεκριμένη μέθοδος εντός του γενικότερου πεδίου της απεικόνιση κοκκίωσης LASER (Laser Speckle Imaging), είναι μια μη επεμβατική οπτική τεχνική, με δυνατότητα να απεικονίζει την κίνηση και τα δυναμικά της ροής μέσω της ανάλυσης των μοτίβων κοκκίωσης. Τα μοτίβα αυτά, σχηματίζονται όταν η επιφάνεια του δείγματος φωτίζεται με ομοιοφασικό φως (coherent light - LASER) και καταγράφονται από έναν αισθητήρα CCD. Η απλότητα και το χαμηλό κόστος της διάταξης αυτής είναι οι κύριοι λόγοι που συμβάλλουν στην αυξανόμενη απήχηση στον τομέα της βιοϊατρικής. Μετά την απόκτηση των ακατέργαστων εικόνων κοκκίωσης, εφαρμόζεται επεξεργασία εικόνας για την εξαγωγή τοπικής φωτομετρικής αντίθεσης (intensity contrast). Η αντίθεση αυτή είναι ενδεικτική της αποσυσχέτισης του μοτίβου κοκκίωσης, η οποία με τη σειρά της σχετίζεται με την κίνηση. Μάλιστα, μέσω μιας σύνθετης ανάλυσης, η αντίθεση μπορεί να συνδεθεί με την με την ταχύτητα της ροής του αίματος. Από όλες τις βιοϊατρικές εφαρμογές, η απεικόνιση της αιμάτωσης αποτελεί τη συχνότερη, καθώς επωφελείται σημαντικά από τη λειτουργία της μεθόδου σε πραγματικό χρόνο και χωρίς χρήση χρωστικών παραγόντων. Η παρούσα εργασία χωρίζεται σε δυο κύρια μέρη. Το πρώτο, αποτελείται από μια γενική περιγραφή της μετρολογίας κοκκίωσης και των εφαρμογών της, όπως και μια περιγραφή της βιολογικής σημασίας της αιμάτωσης – παρέχοντας το αναγκαίο υπόβαθρο για το ειδικό μέρος. Το δεύτερο μέρος της διπλωματικής επικεντρώνεται στην εργαστηριακή δουλειά που διερευνά την εφαρμογή του LSCI σε δύο ξεχωριστές περιπτώσεις. Η κύρια εφαρμογή είναι η απεικόνιση της αιμάτωσης, συγκεκριμένα της επιφανειακής αιμάτωσης του δέρματος. Ενώ το LSCI χρησιμοποιείται ευρέως για απεικόνιση της ροής του αίματος, η εφαρμογή του στο δέρμα περιορίζεται από την έλλειψη εμφανών δομών αγγείων, το οποίο περιορίζει την δυνατότητα του να παράγει αγγειακούς χάρτες. Για αυτόν το λόγο, το σύστημα αξιολογήθηκε μέσω χρήσης ενός καθιερωμένου πρωτοκόλλου απόφραξης–επανααιμάτωσης. Η δευτερεύουσα εφαρμογή αποτελεί μια πρωτότυπη χρήση του LSCI: την απεικόνιση στάσιμων μηχανικών ταλαντώσεων σε παλλόμενες μεμβράνες. Η ευαισθησία του, αποδείχθηκε κατάλληλη για την απεικόνιση στάσιμων πεδίων σε μεμβράνες τυμπάνων, το οποίο είναι εφαρμογή που δεν φαίνεται να έχει ερευνηθεί στην βιβλιογραφία. Το σκέλος της έρευνας, αυτό το ολοκληρώθηκε αφού εφαρμόσαμε το σύστημα σε ελεγχόμενες ταλαντώσεις στην μεμβράνη ενός ηχείου, παρέχοντας μία ημι-ποσοτική ανάλυση. Όσον αφορά την αλγοριθμική προσέγγιση, υλοποιήσαμε μία μέθοδο χωρικής ανάλυσης contrast (LASCA), χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο ανοικτού κώδικα που επεκτείναμε με ειδικούς αλγορίθμους μετα-επεξεργασίας των αποτελεσμάτων μας. Η πειραματική επιβεβαίωση δείχνει ότι, ακόμα και με χρήση εξοπλισμού χαμηλού κόστους, το LSCI μπορεί να συλλάβει αποτελεσματικά και τις τάσεις αιμάτωσης όσο και την δυναμική κίνηση. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν την ευελιξία και την προοπτική της τεχνικής ως μία προσιτή λύση για βιοϊατρικές εφαρμογές και εφαρμογές ανάλυσης κίνησης.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες