مقاله کامل پژوهشی
پردازش تصاویر پزشکی
محمد رضا رضاییان
دوره 16، شماره 4 ، اسفند 1401، صفحه 300-310
چکیده
تبادل شیمیایی در اثر فرآیند انتقال اشباع از طریق اعمال پالس اشباع کننده الکترومغناطیسی به رشته پالس تصویربرداری اسکنر تشدید مغناطیسی اثر CEST نامیده می‌شود. اثر CEST عمدتا به زمان‌های استراحت، نرخ تبادل شیمیایی، غلظت عامل کنتراست و ویژگی‌های پالس اشباع‌کننده الکترومغناطیسی بستگی دارد. میزان وابستگی نرخ تبادل شیمیایی به برخی از شاخص‌‌های ...
بیشتر
تبادل شیمیایی در اثر فرآیند انتقال اشباع از طریق اعمال پالس اشباع کننده الکترومغناطیسی به رشته پالس تصویربرداری اسکنر تشدید مغناطیسی اثر CEST نامیده می‌شود. اثر CEST عمدتا به زمان‌های استراحت، نرخ تبادل شیمیایی، غلظت عامل کنتراست و ویژگی‌های پالس اشباع‌کننده الکترومغناطیسی بستگی دارد. میزان وابستگی نرخ تبادل شیمیایی به برخی از شاخص‌‌های بالینی از جمله pH، دما و مصرف گلوکز امکان تشخیص غیر‌تهاجمی و زودهنگام برخی از بیماری‌ها را فراهم می‌کند. در این مقاله برای تعیین و اندازه‌گیری نرخ تبادل شیمیایی در قالب یک رابطه بسته ریاضی، تحلیل کمی از اثر CEST در قالب یک تابع هدف جدید ارایه می‌شود. اعمال روش‌های مبتنی برگرادیان بر روی تابع هدف محدب گونه پیشنهادی، توصیف جدیدی از دامنه بهینه پالس اشباع کننده الکترومغناطیسی مستطیلی ارائه می‌کند. معکوس-گیری از این توصیف، ضمن ارایه بیان تحلیلی جدیدی از نرخ تبادل، نمایش ساده‌تری برای عامل‌های کنتراست CEST دارای فرکانس تشدید بالا، در قالبی ناوابسته به میزان غلظت عامل کنتراست را فراهم می‌کند. ارزیابی تابع هدف و روابط پیشنهادی از طریق مقایسه با روش‌های معتبر برگرفته از حل معادلات بلاخ-مک کانل با استفاده از داده‌های پارامتری و واقعی انجام می-گیرد. متوسط مجذور خطای نسبی تابع هدف بر مبنای داده‌های پارامتری 25/7 درصد و برای روابط پیشنهادی دامنه بهینه پالس اشباع کننده الکترومغناطیسی و نرخ تبادل شیمیایی بااستفاده از داده‌های واقعی به ترتیب 3/6 و 2/4 درصد است.
