龈组织内金属氧化物颗粒的X射线投影成像
医学物理
2023-02-27 v1
摘要
人们日益认识到口腔健康影响整体健康与系统性疾病。然而，快速筛查患者活检样本以发现炎症迹象或引发免疫反应的病原体或异物仍具挑战。在如异物性龈炎（FBG）等病症中尤为如此，其中异物颗粒常难以检测。我们的长期目标是建立一种方法以确定龈组织炎症是否由金属氧化物的存在引起，重点置于先前FBG活检中报道的元素，如二氧化硅、硅石与二氧化钛，其持续存在可能致癌。本文中，我们提出使用多能X射线投影成像来检测并区分嵌于龈组织内的不同金属氧化物颗粒。为模拟成像系统性能，我们使用GATE仿真软件来模拟所提系统并获取不同系统参数下的图像。模拟参数包括X射线管阳极金属、X射线能谱带宽、X射线焦斑尺寸、X射线光子数与X射线探测器像素。我们还应用去噪算法以获得更好的对比度噪声比（CNR）。结果表明，当使用铬阳极靶、5 keV能带宽、10^8光子数及像素尺寸0.5微米、100×100像素的X射线探测器时，检测小至直径0.5微米的金属颗粒是可行的。我们还发现，不同金属颗粒可在四种不同X射线阳极与能谱下由CNR区分。这些令人鼓舞的初步结果将指导我们未来的成像系统设计。
引用
@article{arxiv.2302.12310,
title = {X-ray projection imaging of metal oxide particles inside gingival tissues},
author = {Jarrod N. Cortez and Ignacio O. Romero and Md Sayed Tanveer and Chuang Niu and Cássio Luiz Coutinho Almeida-da-Silva and Leticia Ferreira Cabido and David M. Ojcius and Wei-Chun Chin and Ge Wang and Changqing Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.12310},
year = {2023}
}
备注
28 pages, 12 figures