在赤道附近,云带中有节奏的波浪结构。在北极附近,高云的斑驳纹理与大气洞并置,看起来类似于土星极点的红外视图。需要几种图像处理技术来梳理这些细节,这些细节通常非常微妙但是连贯。天文学中很常见的是快速拍摄大量图像,然后将它们叠加起来以显示细节。这种堆叠涉及仔细对齐图像,然后对它们求平均值。这有助于减少随机噪音的影响并使其锐化。

    由于天王星旋转速度相当快,天文学家不得不将图像“重新投影”到平面地图上,然后将每幅图像从正交投影转换为圆柱形地图投影。然后移动图像以补偿天王星的旋转。广东11选5推荐平台注册天王星的表面是一个流体动力循环的大气层,其风在不同纬度以不同的速度运动,因此天文学家不得不进一步改变图像。

    在这个精心设计的过程之后,图像被堆叠。堆叠复合材料中像素值的大部分变化来自大范围的大气条带。他们应用高通滤波器来移除宽广的特征,只留下更小,更局部的特征。就像清洁一副迷雾眼镜的镜片一样,科学家们现在能够使用由加州大学洛杉矶分校的研究人员和他们的欧洲同事开发的技术来生成乳房组织的三维图像,这些图像比使用现有CT扫描仪制作的乳房组织锐利两到三倍。在医院。该技术还使用比乳房X线照片更低剂量的X射线辐射。

    这些更高质量的图像可以更早地检测到乳腺肿瘤并且具有更高的准确性。在美国,八分之一的女性将在其一生中被诊断患有乳腺癌。

    该研究发表于10月22日的一周,发表在“ 美国国家科学院院刊”的早期版本上。

    目前使用的最常见的乳腺癌筛查方法称为双视数字乳腺X线摄影术,但在识别肿瘤方面并不总是成功,加州大学洛杉矶分校物理与天文学教授,加州纳米系统研究所研究员Jianwei(John)Miao说。加州大学洛杉矶分校。

    “虽然常用,但其局限性在于它只能提供乳房组织的两个图像,这可以解释为什么广东11选5推荐平台注册在乳房X线照片上检测不到10%到20%的乳腺肿瘤,”苗说。“通过CT扫描可以产生乳房的三维视图,但这在临床上并不常用,因为它需要比乳房X线照片更大剂量的辐射。保持剂量低是非常重要的,以防止在筛查过程中对这种敏感组织造成损害。“

    认识到这些局限性,科学家们走向了一个新的方向。Miao的国际同事与法国的欧洲同步辐射装置和德国的Ludwig Maximilians大学合作,采用了一种特殊的检测方法,称为相位对比层析成像技术,从多个角度对人体乳房进行X射线检测。

    然后,他们应用同样倾斜的断层扫描,或EST - 由Miao的UCLA团队开发的突破性计算算法,可以实现高质量的图像重建 - 这些图像中的512个广东11选5推荐平台注册能够以比以往更高的分辨率生成乳房的三维图像。该过程比乳房X射线照片需要更少的辐射。在盲人评估中,来自路德维希马克西米利安大学的五名独立放射科医师将这些图像评定为比使用其他标准方法创建的乳房组织的三维图像具有更高的清晰度,对比度和整体图像质量。

    “使用这种技术,甚至可以看到乳腺肿瘤的细节,”路德维希马克西米利安大学放射科主任马克西米利安雷泽尔说,他为这项研究贡献了他的医学专业知识。

    目前常用于乳房X线照片或患者骨骼成像的技术可测量X射线穿过身体前后的强度差异。但是,本研究中使用的相位对比X射线断层扫描测量了X射线在正常组织中振荡的方式的差异,而不是像肿瘤或骨骼那样通过稍微密集的组织。苗说,虽然非常小的乳腺肿瘤可能无法吸收许多X射线,但它改变X射线振荡的方式可能非常大。相位断层扫描捕获振荡的这种差异,并且使用该技术制作的每个图像有助于整个3D图像。

    由苗族加州大学洛杉矶分校团队开发的计算算法EST是这一进步的主要驱动力。三维重建,就像在这项研究中创建的一样,是使用复杂的软件和强大的计算机生成的,将许多图像组合成一个三维图像,就像各种橙色切片可以组合形成整体一样。通过重新思考当今使用的软件的数学方程,Miao的小组开发了一种更强大的算法,需要更少的“切片”来获得更清晰的整体3D图像。

    “乳房X光检查中使用的技术已经存在了100多年,”Ludwig Maximilians大学X射线成像教授Paola 广东11选5推荐平台注册Coan说。“我们希望使用X射线观察健康组织与癌症之间的差异,并且使用标准技术可能很难看出这种差异,特别是在乳房中。我们在这里使用的想法是将相位层析成像与EST结合起来,这种组合为我们提供了比以往更高质量的三维图像。“

    生物医学研究物理学家阿尔贝托·布拉文说,虽然这项新技术就像锁定钥匙一样,门只会打开 - 从同步加速器设备到诊所的高分辨率三维成像 - 进一步的技术进步欧洲同步辐射装置实验室。他补充说,该技术仍处于研究阶段,一段时间内不会提供给患者。

    “高质量的X射线源是这种技术的绝对必要广东11选5推荐平台注册 条件,”Bravin说。“虽然我们可以证明我们的技术的力量,但X射线源必须来自一个足够小的设备,因此它可以用于乳腺癌筛查。许多研究小组正积极致力于开发这种较小的X射线源。一旦这个障碍被清除,我们的研究就会对社会产生重大影响。“