كل يوم يتعرض الشخص للإشعاع: يتراكم غاز الرادون في الشقق ، نتلقى جرعات إشعاعية من الفضاء والتربة. لمدة عام ، في المتوسط ، نحصل على 3 ملي سيفرت ، معظمها من الرادون. في روسيا ، توفر
1.4 مليون مللي سيفرت رسميًا سنويًا الخدمات الطبية ، ولكن في الواقع قد يكون هذا الرقم أعلى بسبب عدم الامتثال لإجراءات السلامة والمعدات القديمة.
قررت مجموعة من العلماء الصينيين إيجاد طريقة لتقليل كمية الإشعاع التي تم الحصول عليها من صور الأشعة السينية:
يقترح الباحثون استخدام كاميرا أحادية البكسل وفلاتر وتكنولوجيا تصوير الأشباح بدلاً من التكنولوجيا المعتادة لإجراء دراسات الأشعة السينية.
للتصوير الفوتوغرافي ، يتم استخدام العدسة بشكل تقليدي لتوجيه تدفق الضوء إلى مصفوفة من العناصر الحساسة للضوء. كلما زادت هذه العناصر ، كانت الصورة أفضل. ولكن هناك طرق
لاستخدام مصفوفة حساسة للضوء لبكسل واحد فقط ، وهو في حد ذاته ، بدون برنامج خاص ، مناسب فقط للحصول على بيانات عن الإضاءة. يسمى هذا النهج
التصوير الفوتوغرافي الحسابي . تتمثل إحدى المهام في التخلص من العدسة ، وهي أغلى جزء.
أعلاه: صورة عينة. الصف الثاني: صور تم التقاطها بكاميرا أحادية البكسل مع 50 و 2500 أنماط إضاءة خلفية. الصف الثالث والرابع: تم تقديم الكاميرات المسرعة في مارس 2017.ومع ذلك ، تعد العدسات أيضًا جزءًا مهمًا ومكلفًا من جهاز الأشعة السينية. يقدم العلماء من الصين تقنية أرخص للحصول على صور مبنية على مستشعر 1 بكسل. لقد أتاحت طريقة الارتباط للتصوير الشبحي للتصوير ، التي تم إنشاؤها منذ حوالي عشرين عامًا ، دمج عدد كبير من الصور "الضعيفة" في صورة واحدة عالية الجودة - لمصدر الضوء العادي ، للمستقبل ، للأشعة السينية. واحدة من مزايا مثل هذا النظام هي القدرة على استخدام كاميرات رخيصة بدون بصريات باهظة الثمن. ولكن الأهم من ذلك - تعرض أقل للإشعاع على المريض.
يقول Wu Ling-An من الأكاديمية الصينية للعلوم في بكين ، رئيس فريق البحث: "نظامنا أصغر وأرخص بكثير ، ويمكن جعله محمولًا للاستخدام في الميدان".
تتضمن تقنية التصوير الشبحي توجيه الإشعاع إلى شيء ما من خلال مرشح ذي أنماط معروفة وتصوير متعدد. يجب عمل كل إطار جديد من خلال مرشح جديد. غير العلماء من فريق وو موقف ورق الصنفرة. قام العلماء بتجربة ألواح معدنية على شكل صدفة بحر وبأحرف منحوتة. هناك حاجة إلى آلاف اللقطات لتجميع الصورة النهائية من المربعات السوداء والبيضاء والرمادية. يحسب البرنامج الذي يعرف أنماط المرشح لكل لقطة النتيجة النهائية. من الناحية النظرية ، يجب ألا يكون أسوأ من الأشعة السينية اليوم ، ولكنك لست بحاجة إلى استخدام الإشعاع المكثف والكاميرات عالية الدقة.
تم استخدام تقنية التصوير الشبحي لإنشاء أنظمة مماثلة للأطياف المرئية والأشعة تحت الحمراء بناءً على مرشحات قابلة للبرمجة. باستخدام نظام الأشعة تحت الحمراء ،
تعلم فريق من العلماء بقيادة Miles Padgett من جامعة جلاسكو ، المملكة المتحدة ،
كيفية تتبع تسرب الميثان. يعمل الفريق الآن على تسويق الاختراع ويأمل في بيع أجهزة الكشف لشركات النفط والغاز كوسيلة رخيصة للعثور على تسرب الأنابيب.
وفقا لوو ، فإن إنشاء مرشح قابل للبرمجة للأشعة السينية هو مهمة أكثر صعوبة ، لأنها تخترق معظم المواد بحرية. في هذه الأثناء ، بالنسبة للتجربة التي استخدموا فيها ورق الصنفرة ، كان عليهم استخدام كاميرا عالية الدقة لتتبع الأنماط. ولكن يمكنك أن تتخيل نظامًا تجاريًا تسجل فيه الشركة المصنعة جميع الأنماط في البداية ، لذا فهو فقط سيحتاج إلى مثل هذه الكاميرا - والمستهلك ، أي الطبيب ، سيستخدم كاميرا أحادية البكسل.
حتى يمكن استخدام النظام الجديد في الطب ، يجب على العلماء إثبات أن الجرعة النهائية من الإشعاع أقل من الأنظمة الحالية. تكمن المشكلة في عدد الصور ، بالإضافة إلى حقيقة أنها ستختلف اعتمادًا على المنطقة المطلوبة للدراسة. وو متأكد من أن كمية صغيرة من الإشعاع لكامل آلاف اللقطات ستكون أقل خطورة على البشر في النهاية.
تم نشر العمل العلمي في مارس 2018 في منشور العلوم.
دوى: 10.1126 / science.aat7285 .