Analisi del movimento a raggi X: 7 fattori importanti ad esso correlati

Contenuti

• Cos'è X-Ray?
• Cos'è l'analisi a raggi X?
• Cos'è un intensificatore di immagine?
• Quali sono i tipi di imaging a raggi X?
• Quali sono le tecniche di tracciamento nell'analisi del movimento a raggi X?
• Come viene condotta l'analisi a raggi X?
• Quali sono le applicazioni dell'analisi del movimento a raggi X?

Qual è la relazione tra l'analisi del movimento dei raggi X e il campo della sismologia?

La sismologia è lo studio delle onde sismiche, dei terremoti e della struttura dell’interno della Terra. “Esplora il campo della sismologia” per acquisire una conoscenza più approfondita di questa disciplina scientifica. L'analisi del movimento dei raggi X, d'altra parte, è una tecnica utilizzata per analizzare il movimento degli oggetti acquisendo ed esaminando immagini a raggi X. Sebbene inizialmente questi due concetti possano sembrare non correlati, in realtà esiste un’affascinante intersezione tra loro. Utilizzando tecniche di analisi del movimento a raggi X, i ricercatori possono studiare il comportamento delle rocce e di altri materiali sotto stress, il che fornisce preziose informazioni sull'attività sismica e contribuisce al progresso della sismologia. Questa integrazione dell’analisi del movimento dei raggi X negli studi sismologici ha contribuito in modo significativo alla nostra comprensione dei terremoti e dei processi geologici della Terra.

Cos'è X-Ray?

I raggi X sono radiazioni elettromagnetiche con lunghezza d'onda compresa tra 10^-8 - 10 ^{all'11 ottobre} m (frequenze comprese tra 3 × 10¹⁹ e 3 × 10¹⁶ Hz). I raggi X sono utilizzati per annullare le cellule tumorali, in macchine a raggi X, analisi del movimento, radioterapia, tomografia computerizzata, radiografia proiettiva, ecc.

Cos'è l'analisi del movimento a raggi X?

L'analisi del movimento a raggi X si riferisce al processo di tracciamento del movimento di oggetti o corpi con l'aiuto dei raggi X. In questa tecnica, l'oggetto da analizzare viene posizionato al centro del fascio di raggi X per l'imaging utilizzando un intensificatore di immagine o una telecamera ad alta velocità. Ciò consente di registrare video di alta qualità del movimento degli oggetti campionati molte volte al secondo. La tecnologia di analisi del movimento X-Ra può essere variata in termini di impostazioni dei raggi X per visualizzare strutture specifiche in un corpo, come ossa o cartilagine. La misurazione del movimento scheletrico è di grande importanza nello studio dell'energetica dei vertebrati, del controllo motorio e della biomeccanica.

Cos'è un intensificatore di immagine?

Intensificatori di immagine: Un intensificatore di immagine è un dispositivo che funziona con i raggi X per processi "in tempo reale" come studi di contrasto degli organi cavi mediante fluoroscopia o per le procedure di angiografia. La conversione dei raggi X in luce visibile avviene a un'intensità molto elevata rispetto agli schermi fluorescenti.

Quali sono i tipi di imaging a raggi X?

Planare: L'imaging planare consente di tracciare il movimento degli oggetti su un piano bidimensionale dei raggi X. Ciò viene eseguito da una telecamera e da un singolo emettitore di raggi X. L'analisi del movimento viene condotta parallelamente al piano di imaging della telecamera in modo che il movimento dell'oggetto possa essere tracciato con precisione. L'imaging viene eseguito sul piano sagittale per l'analisi dell'andatura in modo da poter ottenere un tracciamento estremamente accurato di grandi movimenti. Oggigiorno sono stati inventati metodi per analizzare tutti i 6 gradi di libertà di movimento da una radiografia planare e un modello dell'oggetto da tracciare.

Questi strumenti possono funzionare come rilevatori digitali diretti, ovvero possono convertire direttamente i fotoni dei raggi X in cariche elettriche che formano un'immagine digitale. Nei rivelatori digitali indiretti, i fotoni dei raggi X vengono prima trasformati in luce visibile e poi in segnali elettrici. Entrambi i rivelatori digitali indiretti e diretti sono in grado di rilevare e trasformare il segnale elettronico risultante in un'immagine digitale utilizzando transistor a film sottile.

Biplano: L'imaging biplanare consente di tracciare il movimento di oggetti che si espandono a un volume 3-D del piano di imaging della radiografia. Questo viene eseguito da una telecamera e due emettitori di raggi X. L'immagine si verifica all'intersezione di due fasci di raggi X. Per questo motivo, la dimensione totale è limitata dall'area degli emettitori di raggi X. Questa tecnica a volte non è realizzabile poiché per la maggior parte del tempo è disponibile un solo emettitore di raggi X

Quali sono le tecniche di tracciamento nell'analisi del movimento a raggi X?

Esistono due tipi di tecniche di tracciamento nell'analisi del movimento a raggi X:

1. Marcato: La tecnica di tracciamento marcato utilizza marcatori riflettenti per catturare le immagini. Il marker scelto dovrebbe essere opaco nell'immagine radiografica data. I marcatori vengono posizionati sulla pelle del soggetto o impiantati nelle ossa del soggetto, per tracciare il movimento delle ossa sottostanti. Questi marker vengono quindi tracciati rispetto alle telecamere a raggi X e il movimento osservato viene mappato sui corpi anatomici locali.
2. Senza marcatore: Con la tecnologia moderna, è ora possibile tracciare il movimento senza utilizzare marker radiopachi. L'oggetto da analizzare può essere sovrapposto alle immagini del video a raggi X in ogni fotogramma con l'aiuto di un modello 3-D dell'oggetto. L'orientamento del modello 3D dell'oggetto viene tracciato rispetto alle telecamere a raggi X. Il movimento osservato viene mappato ai movimenti anatomici standard con l'aiuto di un sistema di coordinate locali.

Come viene condotta l'analisi a raggi X?

Nel caso dell'imaging radiografico planare, il movimento dei marker viene tracciato utilizzando un software specializzato. Il software può essere controllato manualmente o automaticamente per individuare gli oggetti per ogni fotogramma del video. Il tracking automatico, tuttavia, richiede la supervisione manuale per ottenere risultati ottimali. I risultati del tracciamento vengono quindi implementati sui corpi anatomici locali.

Anche in caso di imaging a raggi X biplanari, il movimento dei marker viene tracciato utilizzando un software specializzato. Simile all'imaging planare, il software può essere controllato manualmente o automaticamente per localizzare gli oggetti per ogni fotogramma del video. Tuttavia, nell'imaging biplanare, il tracciamento deve essere eseguito simultaneamente su entrambi i fotogrammi video. in questo caso entrambe le termocamere necessitano di essere calibrate con l'ausilio di un oggetto di volume noto. I risultati del tracciamento vengono quindi implementati sui corpi anatomici locali.

Quali sono le applicazioni dell'analisi del movimento a raggi X?

Viene utilizzata l'analisi del movimento a raggi X.

• Misurazione della cinematica degli arti inferiori nell'analisi dell'andatura umana.
• Esecuzione dell'analisi della coppia articolare mediante una combinazione di analisi del movimento a raggi X con piattaforme di forza.
• Quantificazione dell'osteoartrosi del ginocchio.
• Stima delle aree di contatto della cartilagine del ginocchio.
• Analizzando i risultati della riparazione della cuffia dei rotatori osservando le immagini dell'articolazione della spalla.
• Analisi della locomozione degli animali.
• Analizzando morfologie in movimento come la masticazione del maiale e il movimento del articolazione temporo-mandibolare nei conigli.
• Registrazione del movimento osseo oscurato dai tessuti molli.
• Misurazione del movimento scheletrico.

Per saperne di più sui raggi X visita https://techiescience.com/x-ray-detector-definition-2-important-types/

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Sanchari Chakraborti

Ciao, sono Sanchari Chakraborty. Ho fatto il Master in Elettronica.
Mi piace sempre esplorare nuove invenzioni nel campo dell'elettronica.
Sono uno studente desideroso, attualmente investito nel campo dell'ottica applicata e della fotonica. Sono anche membro attivo della SPIE (Società internazionale per l'ottica e la fotonica) e dell'OSI (Optical Society of India). I miei articoli hanno lo scopo di portare alla luce argomenti di ricerca scientifica di qualità in modo semplice ma informativo. La scienza si è evoluta da tempo immemorabile. Quindi, faccio del mio meglio per attingere all'evoluzione e presentarla ai lettori.
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