Kanser Tanısında Daha Az Zayıflatıcı Bir Yaklaşım

Görüntüleme yöntemleri, tanı ve tedaviden takip muayenelerine kadar her alanda kullanılan tıbbın temel bir parçasıdır. X-ışını mamografisi, meme kanserinin erken teşhisi alanında hızlı ve doğru iki boyutlu görüntüler sağlayarak hakimdir. Üç boyutlu bilgisayarlı tomografi (BT) kanser teşhisinde kullanılır, ancak yüksek doz radyasyon içerdiği için kendi başına sağlık riskleri oluşturur. Bir kişinin doğal yıllık radyasyon maruziyeti yaklaşık 2,1 milisievert iken, göğüs BT'si bunun yaklaşık üç katı kadar radyasyona maruz kalır. 3 boyutlu multimodal tıbbi görüntülemeyi araştıran MultiMed projesinde, Fraunhofer araştırmacıları X-ışını görüntüleme ve radarı birleştiren bir yöntem geliştiriyor. Bu yöntemin yalnızca meme ve akciğer kanserinin teşhis, takip ve tedavisinin doğruluğunu ve etkinliğini artırmakla kalmayıp aynı zamanda hastaların yükünü de hafifletmesi bekleniyor.

Tıpta Radar: Potansiyeli Olan Bir Yabancı
Radar birçok alanda kullanılmaktadır: Havaalanları hava trafiğini izlemek için kullanır ve radar sensörleri otomotiv destek sistemlerinin bir parçasıdır. Ancak tıpta bu yöntem şimdiye kadar daha yabancı bir konumdaydı. Yine de, herhangi bir sağlık riski oluşturmadan üç boyutlu görüntüler sağlayabilir. Radarın çözünürlüğü daha düşüktür ve diğer yöntemlere kıyasla daha derinlere nüfuz edemez. Ancak diğer süreçlerin doğrudan sunamayacağı önemli bilgiler sağlar. Radar, elektriksel geçirgenlik ve iletkenlikteki farklılıkları tespit eder, bu nedenle dokudaki değişiklikleri belirlemek için kullanılabilir.

Zorluk, iki yöntemle alınan ölçüm türlerinin birleştirilmesinde yatmaktadır. Araştırmacılar, iki sistemden gelen görüntüleme verilerini birbirine bağlamak için özel yöntemler geliştiriyorlar. "Ortak kayıt" adı verilen bu yaklaşım, radar ve X-ışını verilerini birbirleriyle uzamsal bir ilişkiye sokuyor.

Görüntü kalitesini daha da artırmak ve vücudun iç bölgelerini radar aracılığıyla üç boyutlu olarak görselleştirmek için araştırmacılar yeni radar yeniden yapılandırma algoritmaları üzerinde çalışıyorlar. Bu, daha keskin görüntüler ve doku özelliklerine dair daha ayrıntılı bilgiler sunacak.

Aynı zamanda, X-ışını BT rekonstrüksiyonu da optimize ediliyor: Radar verileri, çok modlu bir BT algoritması oluşturmak için X-ışını rekonstrüksiyonuna dahil ediliyor. Bu, BT görüntülerinin kalitesini ve ayrıntı düzeyini artırıyor, rahatsız edici eserleri azaltıyor ve radyasyon maruziyetini düşürüyor.

Araştırma ekibi, bu yöntemi test etmek için ilk görüntüleme fantomlarını geliştirdi. Bu tür fantomlar, doku yapılarını gerçekçi bir şekilde simüle eden ve radar ve X-ışını ölçümleri için uygun sinyaller sağlayan yapay modeller.

Hedef: Doku değişikliklerini erken, doğru ve düşük radyasyonla tespit etmek
Üç yıllık projenin çok modlu bir laboratuvar sistemiyle sonuçlanması amaçlanıyor. Bu test ve geliştirme ortamı, daha kapsamlı ve doğru analizler sağlamak için X-ışınları kullanan BT görüntülemeyi radar görüntülemeyle birleştirecek. Ernst Mach Enstitüsü, EMI'deki Fraunhofer Yüksek Hızlı Dinamikler Enstitüsü'nden proje yöneticisi Victoria Heusinger-Hess, "Yeni yaklaşım, doku değişikliklerini erken ve yüksek doğrulukla tespit etme potansiyeline sahip ve hastalar üzerinde eskisinden çok daha az yük oluşturuyor" diyor.

Fraunhofer-Gesellschaft, üç yıllık araştırma projesini finanse ediyor. Fraunhofer EMI liderliğinde, Fraunhofer Dijital Tıp Enstitüsü MEVIS ve Fraunhofer Yüksek Frekans Fiziği ve Radar Teknikleri Enstitüsü FHR de projeye dahil oluyor.