Фантом құрылымы - Phantom structure

Фантомдық құрылымдар бұл жарық шашырау және оптика, электр өткізгіштік және дыбыс толқындарын қабылдау сияқты мәселелерде адам ағзасының қасиеттерін еліктеуге арналған жасанды құрылымдар. Фантомалар эксперименталды түрде адамның субъектілерінің орнына немесе оған қосымша ретінде дәйектілікті сақтау, технологиялардың сенімділігін тексеру немесе эксперименттік шығындарды азайту үшін қолданылды.[1] Олар сондай-ақ кескіндемені орындау техниктерін оқытуға материал ретінде қолданылды.[2]

Оптикалық елестер

Оптикалық тіндердің фантомдары немесе бейнелеу фантомалары негізінен үш негізгі мақсатта қолданылады: оптикалық құрылғыларды калибрлеу, бастапқы сілтемелерді тіркеу және адам ағзасын бейнелеу үшін.[3] Оптикалық ұлпалардың фантомдарында дене бөліктерінің дұрыс емес формасы болуы мүмкін.[4]

Композициялық материалдар

Оптикалық фантомдарды бірқатар материалдардан жасауға болады. Олар мыналарды қамтиды, бірақ олармен шектелмейді:

  • біртектес сүт[3]
  • сүтсіз қаймақ[3]
  • балауыз[3]
  • қан мен ашытқы суспензиясы[3]
  • суда еритін бояғыш (Үндістан сиясы)[3]
  • интралипид[3]
  • латекс микросфералары[3]
  • қатты эпоксид[4][3]
  • сұйық резеңке[4]
  • силикон[3]
  • полиэфир[3]
  • полиуретан[3]

Есептеу фантомдары

Адамның есептеу фантомдарының көптеген қолданыстары бар, олардың ішінде биомедициналық бейнелеуді есептеу модельдеу мен модельдеу, радиация да бар. дозиметрия және емдеуді жоспарлау.[5]

Физиологиялық модельдер

Фантом басы

Ғылыми-зерттеу және сөреден тыс коммерциялық пайдалану кезінде (COTS) EEG мидың белсенділігін бақылауға арналған технологиялар, ғалымдар жүйке электрлік белсенділігін эталонды оқудың қажеттілігін анықтады.[1] EEG көрсеткіштерінің механикалық байланысқа тәуелділігі технологияны қозғалысқа сезімтал етеді.[6] Бұл және қоршаған орта жағдайларына жоғары жауап беру сигнал шуына әкелуі мүмкін. Бастапқы жағдайсыз, әдеттен тыс клиникалық мәліметтер ақаулы технологияның, пациенттердің сәйкессіздігінің немесе сәйкессіздіктердің, қоршаған орта шуылының немесе түсініксіз ғылыми принциптің нәтижесі ме, жоқ па, оны түсіну қиын.[1]

Зияткерлік бас туралы зерттеушілер 2015 жылы сипаттаған. Бұл бас кезінде жасалған АҚШ армиясының зерттеу зертханасы.[1] Бұл фантомды басқарудың мақсаты «бас терісінің нақты және ойдан шығарылған импедансын дәл қалпына келтіру, диполь жасау үшін ішкі эмитенттерді қамту және әр түрлі зертханалар мен зерттеу топтарында оңай қайталану» болды. [7]

Ғалымдар анонимді МРТ кескінін шығарған кері 3D баспа формасын қолданды. Адамның ұлпасы сияқты электр тогын өткізу үшін құрамында тұзы бар, құрамы баллистикалық гельден тұрды.[8] Баллистикалық желатин таңдалды, себебі ол электр тогын өткізеді,[8] сонымен қатар тірі ұлпаларға ұқсас механикалық қасиеттерге ие.[9][10] Армияның елесіндегі бірнеше электр сымдары электр тогын өткізді. Электродтың дұрыс орналасуын тексеру үшін компьютерлік томография қолданылды.[8] Бұл елестің шектеулері материалдың жеткілікті берік болмауында болды.[1][8] Салқындатылған гель салыстырмалы түрде тез нашарлады, күн сайын шамамен 3%.[8]

Хабарланған басқа модельдер тұзды сфералардан жасалған.[11]

Ұйқы безі

2013 жылы простата фантомасына патент ұсыну туралы хабарлады. Простата қуық асты безінің, периналық бездің және тері ұлпасының үш бөлек елес қабатынан құралған және простата обырын зерттеу үшін жасалған брахитерапия. Ғалымдар фантом қуық асты безінің және оның айналасындағы тіндердің бейнелеу және механикалық қасиеттерін имитациялайды деп мәлімдеді.[12]

Елес құлақ

2002 жылы зерттеушілер жасуша шығарындыларының дыбыс сіңіру жылдамдығын эксперименттік зерттеу үшін құлақ елесін ұсынды.[13]

Фантом терісі

Терінің зақымдану терапиясын, тар жолақты және ультра-диапазонды микротолқындарды (мысалы, сүт безі қатерлі ісігін анықтау) зерттеуді қоса, әр түрлі қолдану үшін фантомды терінің бірнеше құрылымы әзірленді,[14] және тырнақ пен астындағы тіндерді бейнелеу.[15]

Фантомды кеуде

Ультрадыбыстық мата эластография тіндердің саулығын анықтайтын әдіс болып табылады, өйткені патологиялар матаның серпімділігін жоғарылататыны атап өтілді. 2015 жылы тінге ұқсас агарға негізделген фантом сүт безі қатерлі ісігінің компрессиялық эластографиялық диагностикасында пайдалы болды деп хабарланды. Ғалымдар фантроденома және инвазивті түтікті карцинома сияқты жағдайлардың клиникалық көрінісін фантомды кеудеге қайталап, эластографиялық және сонографиялық бейнелерді салыстырды.[2]

Сонымен қатар, сұйық каучукпен жартылай сығылатын фантомды кеуде қалыптастыру рецепті туралы айтылды.[4]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б c г. e "'Phantom басшысы 'бір күні EEG мониторингінен болжам шығаруы мүмкін'. www.army.mil. Алынған 2018-08-22.
  2. ^ а б Manickam K, Reddy MR, Seshadri S, Raghavan B (қазан 2015). «Сығымдалған кеуде эластографиясы бойынша жаттығу фантомасын жасау - әртүрлі эластографиялық жүйелер мен сандық модельдеуді салыстыру». Медициналық бейнелеу журналы. 2 (4): 047002. дои:10.1117 / 1.JMI.2.4.047002. PMC  4682573. PMID  26697511.
  3. ^ а б c г. e f ж сағ мен j к л «Жоба: Оптикалық елестер». omlc.org. Алынған 2018-08-22.
  4. ^ а б c г. «Фотонды миграциялау бейнелеу зертханасы». www.nmr.mgh.harvard.edu. Алынған 2018-08-22.
  5. ^ «Адамдардың есептеу фантомдары бойынша 6-шы халықаралық семинар | 2017 жылғы 27 - 30 тамыз, тарихи Аннаполис, MD, АҚШ». www.cpworkshop.org. Алынған 2018-08-22.
  6. ^ Slipher GA, Hairston WD, Bradford JC, Bain ED, Mrozek RA (2018-02-06). «Жұмсақ, құрғақ биоэлектрондық интерфейстер ретінде көміртекті наноталшықпен толтырылған өткізгіш силикон эластомерлері». PLOS ONE. 13 (2): e0189415. Бибкод:2018PLoSO..1389415S. дои:10.1371 / journal.pone.0189415. PMC  5800568. PMID  29408942.
  7. ^ Hairston WD, Slipher G, B Yu A (2016-09-24). «Баллистикалық желатин EEG фантомды құрылғыларына арналған субстрат ретінде». arXiv:1609.07691. Бибкод:2016arXiv160907691H. Журналға сілтеме жасау қажет | журнал = (Көмектесіңдер)
  8. ^ а б c г. e «Жазғы студенттік ЭЭГ зерттеуі ARL | АҚШ армиясының ғылыми-зерттеу зертханасында дамып келеді». www.arl.army.mil. Алынған 2018-08-22.
  9. ^ Ричлер, Д; Rittel, D (2014-06-01). «Жұмсақ желатиндердің динамикалық механикалық қасиеттерін сынау туралы». Тәжірибелік механика. 54 (5): 805–815. дои:10.1007 / s11340-014-9848-4.
  10. ^ Farrer AI, Odéen H, de Bever J, Coats B, Parker DL, Payne A, Christensen DA (2015-06-16). «MRgFUS қолдану үшін тіндерді имитациялайтын желатинді фантомдардың сипаттамасы және бағасы». Терапиялық ультрадыбыстық журнал. 3: 9. дои:10.1186 / s40349-015-0030-ж. PMC  4490606. PMID  26146557.
  11. ^ Коллиер, Т. Дж .; Кинор, Д.Б .; Бищад Дж .; Одетт, В. Кобылярз, Э. Дж .; Diamond, S. G. (2012). «Электроэнцефалография жабдықтары мен әдістерін сынау үшін адамның бас фантомын құру - IEEE журналдары мен журналы». Био-медициналық инженерия бойынша IEEE транзакциялары. 59 (9): 2628–34. дои:10.1109 / TBME.2012.2207434. PMID  22911537.
  12. ^ «АҚШ патенті № US 8,480.407 B2» (9.07.2013 ж. Шығарылған)
  13. ^ Ганди О.П., Кан Г (2002). «Кейбір проблемалар және 835 және 1900 МГц жиіліктегі ұялы телефондардың SAR сәйкестігін сынау үшін ұсынылған эксперименттік елес». Медицина мен биологиядағы физика. 47 (9): 1501–18. Бибкод:2002 PMB .... 47.1501G. дои:10.1088/0031-9155/47/9/306. ISSN  0031-9155. PMID  12043816.
  14. ^ Lazebnik M, Madsen EL, Frank GR, Hagness SC (қыркүйек 2005). «Тар жолақты және ультрожолақты микротолқынды қосымшаларға арналған тіндерді имитациялайтын елес материалдар». Медицина мен биологиядағы физика. 50 (18): 4245–58. Бибкод:2005 PMB .... 50.4245L. дои:10.1088/0031-9155/50/18/001. PMID  16148391.
  15. ^ Тучин В.В., Башкатов А.Н., Генина Е.А., Кочубей В, Личагов В., Портнов С.А., Трунина Н.А., Миллер Д.Р., Чо С (2011-02-10). «Саусақ тінінің моделі және қан перфузиялық тері тінінің елесі». Биомедициналық фотониканың динамикасы мен тербелісі VIII. SPIE. 7898: 78980Z. Бибкод:2011SPIE.7898E..0ZT. дои:10.1117/12.881604.