เครื่องมือบนเว็บจะประเมินปริมาณรังสีของทารกในครรภ์จากการสแกน CT

การระบาดของ COVID-19 ทำให้พยากรณ์อากาศเชื่อถือได้น้อยลง การระงับเที่ยวบินพาณิชย์ในช่วงการระบาดใหญ่ของ COVID-19 ทำให้การพยากรณ์อากาศเชื่อถือได้น้อยลง หยิง เฉินนักวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยแลงคาสเตอร์ในสหราชอาณาจักรเตือนว่านอกจากจะส่งผลกระทบต่อการคาดการณ์ในระยะสั้นแล้ว การสังเกตการณ์สภาพอากาศของเครื่องบินที่ลดลงยังส่งผลกระทบต่อการคาดการณ์ในระยะยาวและอาจขัดขวางการเตือนล่วงหน้าเกี่ยวกับสภาพอากาศสุดขั้ว อีกด้วย เฉินกล่าวว่าสิ่งนี้อาจส่งผลต่อการคาดการณ์มรสุม และพายุเฮอริเคนในช่วงปลายปีนี้ ซึ่งนำไปสู่ความเสียหายทางเศรษฐกิจเพิ่มเติมจากการระบาดใหญ่ของโคโรนาไวรัส เครื่องบินพาณิชย์เป็นองค์ประกอบที่สำคัญของการสังเกตการณ์อุตุนิยมวิทยา โดยรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับลม ความกดอากาศ อุณหภูมิ และความชื้นขณะเดินทางรอบโลก แต่ความพร้อมใช้งานของการสังเกตการณ์เหล่านี้ลดลงอย่างมากเนื่องจากการล็อกดาวน์ของ coronavirus ทั่วโลก สายการบินพาณิชย์มากกว่า 20 แห่งได้ระงับเที่ยวบินทั้งหมดภายในสิ้นเดือนมีนาคม และประมาณ 12 แห่งได้หยุดเที่ยวบินระหว่างประเทศทั้งหมด ตามรายงานขององค์การอุตุนิยมวิทยาโลก สิ่งนี้ทำให้สูญเสียการสังเกตการณ์สภาพอากาศของเครื่องบิน 50-75% ระหว่างเดือนมีนาคมถึงพฤษภาคม เมื่อเฉินวิเคราะห์พยากรณ์อากาศในเดือนมีนาคม เมษายน และพฤษภาคม 2020 เมื่อเทียบกับช่วงเวลาเดียวกันในช่วงสามปีที่ผ่านมา เขาพบว่าความแม่นยำในการทำนายอุณหภูมิพื้นผิว ความชื้นสัมพัทธ์ ความกดอากาศ และความเร็วลมลดลงอย่างมีนัยสำคัญ การศึกษาที่อธิบายไว้ในจดหมายงานวิจัยธรณีฟิสิกส์เผยให้เห็นการลดลงของความแม่นยำของการพยากรณ์ระยะสั้น 1-3 วัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ห่างไกลและภูมิภาคที่ปกติแล้วจะมีเที่ยวบินหนักมาก และการเสื่อมสภาพที่มากขึ้นในระยะยาว 4- พยากรณ์ 8 วัน ความแม่นยำลดลงอย่างมาก ในเดือนกุมภาพันธ์ 2020 การพยากรณ์อากาศแม่นยำกว่าในปี 2017, 2018 และ 2019 และการปรับปรุงดังกล่าวอาจดำเนินต่อไปได้หากการสังเกตการณ์เครื่องบินยังคงดำเนินต่อไปตามปกติ แต่ความแม่นยำของการพยากรณ์อุณหภูมิพื้นผิวทั่วเกาะกรีนแลนด์และไซบีเรียกลับลดลงถึง 2 °C และการคาดการณ์ความเร็วลมที่พื้นผิวและความดันจะลดลงเมื่อการคาดการณ์ขยายออกไป การคาดการณ์ในอเมริกาเหนือ จีนตะวันออกเฉียงใต้ และออสเตรเลียได้รับผลกระทบอย่างมากเช่นกัน อย่างไรก็ตาม เครือข่ายที่หนาแน่นของยุโรปตะวันตกซึ่งมีสถานีอุตุนิยมวิทยาประมาณ 1,500 แห่ง ดูเหมือนจะลดผลกระทบในภูมิภาคนี้ลง แม้ว่าปริมาณเที่ยวบินที่ปกติแล้วจะมีปริมาณลดลงอย่างมากก็ตาม การคาดการณ์ในซีกโลกเหนือได้รับผลกระทบมากขึ้น เนื่องจากการจราจรทางอากาศมักจะหนักกว่าในซีกโลกใต้ผลกระทบของโควิด-19 ส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศทั่วโลกและการสังเกตสภาพอากาศ เฉินเตือนว่าในขณะที่การระบาดใหญ่ขึ้น การขาดการสังเกตการณ์เครื่องบินอาจรุนแรงขึ้น ส่งผลให้ความแม่นยำในการพยากรณ์ลดลงไปอีก ข้อผิดพลาดอาจมีขนาดใหญ่มากสำหรับการคาดการณ์ในระยะยาว และเฉินบอกกับPhysics Worldว่าพายุโซนร้อนจำเป็นต้องจับตาดูอย่างใกล้ชิด "การศึกษาของฉันแสดงให้เห็นการคาดการณ์ความดันที่เชื่อถือได้น้อยกว่า ซึ่งอาจส่งผลต่อการคาดการณ์ของมรสุมและการพัฒนาของพายุเฮอริเคน" เขาอธิบาย การสูญเสียข้อมูลอุตุนิยมวิทยาอาจส่งผลต่อการติดตามการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ "คำถามคือผลกระทบต่อการวิเคราะห์สภาพภูมิอากาศในอนาคตจะมากเพียงใด" เฉินกล่าว “เรื่องนี้ฉันบอกไม่ได้ มันขึ้นอยู่กับว่าเราต้องรออีกนานแค่ไหนกว่าจะกลับมาเป็นปกติ” เพื่อจัดการกับความขาดแคลนของการวัด Chen กล่าวว่า จำเป็นต้องมีการสังเกตการณ์บนพื้นดินและบอลลูนมากขึ้น เนื่องจาก "สิ่งเหล่านี้สามารถป้องกันผลกระทบได้ในระดับหนึ่ง" เขาเสริมว่ายุโรปได้เริ่มทำเช่นนี้แล้ว เมื่อเย็นร้อนเร็วกว่าร้อน“งานนี้ขยายปรากฏการณ์ Mpemba” Changqing Sunซึ่งงานวิจัยของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Nanyang ของสิงคโปร์มุ่งเน้นไปที่คุณสมบัติของน้ำที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบของ Mpemba อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ซันยืนยันว่างานดังกล่าว “มีส่วนทำให้เกิดความรู้ในสถานการณ์ทั่วไปในการกำจัดความร้อนอย่างแน่นอน” เขาคิดว่าอาจต้องใช้ความระมัดระวังเพิ่มเติมเมื่อนำไปใช้กับน้ำ ในน้ำ เขากล่าวเสริมว่า "กลไกด้วยกล้องจุลทรรศน์อาจแตกต่างกัน เช่น การกระจายความร้อนที่สูงขึ้นและความร้อนจำเพาะที่ต่ำกว่าของผิวน้ำ และลักษณะการแลกเปลี่ยนพลังงานของพันธะไฮโดรเจน (O:H2O)" ความสามารถในการหาปริมาณและจำกัดความผันแปรเชิงพื้นที่ในการทำงานของปอดสามารถช่วยให้แพทย์วินิจฉัย ติดตาม และรักษาโรคระบบทางเดินหายใจได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทีมนักวิจัยจากสหสาขาวิชาชีพในออสเตรเลียได้พัฒนาเครื่องมือใหม่ในการวัดการทำงานของปอดในระดับภูมิภาค และใช้เพื่อตรวจหาและกำหนดลักษณะโรคในหนูที่คล้ายกับโรคซิสติกไฟโบรซิส (CF) CF เป็นโรคทางพันธุกรรมที่ทำให้ร่างกายสร้างเมือกหนาและเหนียวผิดปกติ เมือกนี้สามารถขัดขวางการหายใจและนำไปสู่การติดเชื้อที่ปอดอย่างรุนแรงและความเสียหายถาวร CF ค่อยๆ ลดคุณภาพชีวิตและนำไปสู่ความตายก่อนวัยอันควรในที่สุด ความเสียหายของปอดที่เกิดจาก CF มักจะต่างกันหรือไม่สม่ำเสมอ ดังนั้นการรักษาเฉพาะที่โดยมุ่งเป้าไปที่แพทช์ของเนื้อเยื่อที่เสียหายสามารถชะลอการลุกลามของโรคเพื่อรักษาคุณภาพชีวิตและยืดอายุการอยู่รอดโดยรวม วิธีที่ดีที่สุดในการประเมินการทำงานของปอดประกอบด้วยการวัดว่าผู้ป่วยสามารถหายใจเข้าและหายใจออกได้มากน้อยเพียงใด นอกเหนือจากปริมาณอากาศที่หายใจออกอย่างรวดเร็ว ซึ่งเป็นเทคนิคที่เรียกว่า spirometry ข้อมูลนี้จะใช้เพื่อระบุรูปแบบการหายใจที่มักเกี่ยวข้องกับสภาวะทางเดินหายใจ เช่น CF สไปโรเมทรีจะประเมินเฉพาะสุขภาพของปอดทั้งหมดเท่านั้น และไม่สามารถจำกัดจุดบกพร่องที่ไม่สม่ำเสมอและละเอียดอ่อนได้

จำนวนการตรวจ CT ในผู้ป่วยตั้งครรภ์เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา แต่ตัวอ่อนของมนุษย์และทารกในครรภ์มีความไวต่อปริมาณรังสีที่แตกตัวเป็นไอออนมากกว่า 0.1 Gy ความเสี่ยงต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นทำให้การประเมินปริมาณรังสีที่ทารกในครรภ์ดูดกลืนมีความสำคัญเมื่อหญิงตั้งครรภ์ได้รับการสแกน CT เครื่องมือบนเว็บฟรีที่พัฒนาขึ้นที่สถาบันการวินิจฉัยและรังสีวิทยาของ

โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยซูริกทำให้การคำนวณนี้ง่ายขึ้น

นอกจากประเภทและพารามิเตอร์ทางเทคนิคของการสแกน CT scan แล้ว ปริมาณรังสีที่ทารกในครรภ์ดูดกลืนยังขึ้นอยู่กับความใกล้ชิดของมดลูกกับบริเวณร่างกายที่สแกน กายวิภาคของผู้ป่วยและอายุครรภ์ เครื่องมือการประมาณมีอยู่ แต่เนื่องจากนักพัฒนาเห็นว่าเครื่องมือเหล่านี้มีราคาแพงหรือใช้งานยาก พวกเขาจึงพัฒนาเครื่องมือที่ใช้งานง่ายเพื่อทำการคำนวณปริมาณยาในครรภ์อย่างรวดเร็ว โดยอธิบายกระบวนการตรวจสอบในInvestigative Radiology

ในงานนี้Hatem Alkadhiร่วมกับนักฟิสิกส์ทางการแพทย์Natalia Saltybaevaและเพื่อนร่วมงานได้ใช้ Phantom Computational Phantom เพื่อเป็นตัวแทนของผู้ป่วยเมื่อสิ้นสุดเดือนที่ 3, 6 และ 9 ของการตั้งครรภ์ สำหรับแต่ละ Phantom พวกเขาจำลองการสแกน CT แบบ 47 แกนด้วยความกว้าง 15 มม. ในทิศทางของกะโหลกศีรษะเพื่อให้ได้การกระจายปริมาณรังสีจากหน้าอกส่วนบนไปยังกระดูกเชิงกรานล่าง

เพื่อตรวจสอบการค้นพบของพวกเขา นักวิจัยได้ใช้การจำลองขนาดยา Monte Carlo (MC) เฉพาะผู้ป่วยที่ทำกับผู้หญิง 29 คนที่ได้รับการถ่ายภาพที่โรงพยาบาลสองแห่งโดยใช้เครื่องสแกน CT ของ GE Healthcare 64 ชิ้นหรือเครื่องสแกน CT ของ Siemens Healthineers 128 ชิ้น ผู้ป่วยอายุระหว่าง 20 ถึง 42 ปี และตั้งครรภ์ได้ 8 ถึง 35 สัปดาห์ รวม 10 คนที่ได้รับ CT ทั้งตัวสำหรับ polytrauma และ 19 คนที่สแกนช่องท้อง

ในระหว่างขั้นตอนการตรวจสอบ นักวิจัยได้

พิจารณาแล้วว่าสามารถปรับปรุงความแม่นยำในการคำนวณขนาดยาของเครื่องมือได้โดยการแยกตัวประกอบในปริมณฑลของมารดา ซึ่งกำหนดจากส่วน CT ที่มีพื้นที่ส่วนกลางของมดลูก ด้วยการเพิ่มนี้ ความแตกต่างโดยเฉลี่ยระหว่างปริมาณของทารกในครรภ์ที่คำนวณโดยอัลกอริธึมการคำนวณและการจำลอง MC เฉพาะผู้ป่วยมีเพียง 11%

เครื่องมือที่ไม่ขึ้นกับผู้จำหน่าย ซึ่งสามารถเข้าถึงได้ที่www.fetaldose.orgสามารถใช้ในการคำนวณปริมาณรังสีที่ได้รับสำหรับบริเวณของร่างกายที่สแกน ความยาวการสแกน และโปรโตคอล CT เมนูแบบเลื่อนลงช่วยให้ผู้ใช้สามารถเลือกอายุครรภ์และแรงดันของท่อได้ นอกจากนี้ ผู้ใช้จำเป็นต้องป้อนดัชนีปริมาณ CT ปริมาณ (CTDI vol ) และเลือกตำแหน่งบนและล่างของการสแกน ผู้ใช้ยังสามารถเพิ่มปริมณฑลของมารดาเป็นมิลลิเมตร เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการคำนวณ และ ID ผู้ป่วยสำหรับบันทึกของพวกเขา สามารถบันทึกการคำนวณในรูปแบบ PDF เพื่อเพิ่มลงในบันทึกสุขภาพอิเล็กทรอนิกส์ของผู้ป่วย

Transabdominal oximetry นำเสนอการตรวจสอบสุขภาพของทารกในครรภ์ที่ไม่รุกรานนักวิจัยกล่าวว่า “เมื่อเปรียบเทียบกับเอกสารก่อนหน้าและเครื่องมือที่มีอยู่ในสาขานี้ อัลกอริธึมการคำนวณและเครื่องมือบนเว็บของเราให้ข้อดีของรูปทรงเรขาคณิตของผู้ป่วยที่ตั้งครรภ์ที่สมจริง และความสามารถในการพิจารณาขนาดเฉพาะของผู้ป่วย” นักวิจัยกล่าว พวกเขากล่าวว่าความแม่นยำสูงและความสามารถในการคำนวณอย่างรวดเร็วด้วยพารามิเตอร์อินพุตเพียงไม่กี่ตัวทำให้เครื่องมือนี้ง่ายและเหมาะสมสำหรับการใช้งานในกิจวัตรประจำวันทางคลินิกทุกวัน

เป้าหมายหลักของเราคือทำให้เครื่องมือนี้เรียบง่ายที่สุด 

ในขณะที่รับประกันความแม่นยำในการคำนวณสูง” Saltybaeva กล่าวกับPhysics World “ชุดพารามิเตอร์ปัจจุบันที่เครื่องมือร้องขอสำหรับการคำนวณสามารถจัดเตรียมได้อย่างง่ายดายโดยแพทย์ผู้อ้างอิง ฉันคิดว่านี่เป็นข้อได้เปรียบหลักของเรา” เธอเสริมว่าเครื่องมือนี้สามารถขยายไปสู่รูปแบบอื่น ๆ เช่น fluoroscopy และทีมวิจัยอาจพิจารณาพัฒนาสิ่งนี้ในอนาคต

อะคูสติกกับแหนบออปติคัลBaresch เริ่มทำงานเกี่ยวกับการจัดการเสียงในฐานะนักศึกษาปริญญาเอกที่Université Pierre & Marie Curie ในปารีส ที่นั่น เขาและเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าคลื่นเสียงที่มีโครงสร้างพิเศษสามารถสร้างแรงดักจับบนวัตถุที่เป็นของแข็งได้ในทุกทิศทางของอวกาศ “นี่หมายความว่าวัตถุสามารถดึงไปในทิศทางตรงกันข้ามกับการแพร่กระจายของคลื่นเสียงได้” เขาอธิบาย “สิ่งนี้ขัดกับสัญชาตญาณสำหรับนักวิทยาศาสตร์ เนื่องจากกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม และเป็นสิ่งที่ Arthur Ashkin ประสบความสำเร็จในปี 1986 ด้วยเลเซอร์เพื่อพัฒนาอุปกรณ์ที่เรียกว่า ‘แหนบแสง’ ซึ่งเขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2018 ”

ในขณะที่แหนบแสงใช้แสงเพื่อดักจับและจัดการกับโมเลกุล อนุภาค และเซลล์ Baresch อธิบายว่าเวอร์ชันอะคูสติกใช้ลำแสงอัลตราซาวนด์แบบเฮลิคอดัลหรือ “กระแสน้ำวน” เขากล่าวว่ามีประโยชน์หลายประการสำหรับการใช้งานทางการแพทย์ “ตอนนี้เรารู้แล้วว่าแรงที่กระทำต่อวัตถุที่ความดันเสียงปานกลางนั้นมีลำดับความสำคัญสูงกว่าเมื่อเทียบกับแรงทางแสง” เขากล่าวกับPhysics World “แรงแผ่รังสีนี้สามารถใช้เพื่อสำรวจระบบต่างๆ มากมาย เช่น แรงระหว่างเซลล์ในเซลล์ชีวภาพ แรงยึดเกาะของเซลล์ และกลไกอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาเนื้อเยื่อ”

อัลตราซาวนด์ยังสามารถเจาะลึกเข้าไปในสื่อทึบแสง เช่น เนื้อเยื่อชีวภาพ มากกว่าคลื่นแสงวาเลเรีย การ์ บิน ผู้เขียนร่วมการศึกษากล่าวเสริม นี่เป็นข้อได้เปรียบเหนือแสงเลเซอร์ซึ่งมีการลดทอนอย่างมากและอาจทำให้เซลล์เสียหายอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งเป็นผลที่ Ashkin เรียกว่า “การมองเห็น”

เพื่อทดสอบเทคนิคของพวกเขา นักวิจัยได้ใช้กับดักเสียงแบบลำแสงเดียวเพื่อจัดการกับฟองอากาศขนาดเล็กในสามมิติผ่านชั้นวัสดุยืดหยุ่นที่มีความหนา 3 เซนติเมตร พวกเขาพบว่าพวกเขาสามารถเคลื่อนย้าย microbubbles ผ่านวัสดุทดสอบนี้ซึ่งออกแบบมาเพื่อเลียนแบบเนื้อเยื่อชีวภาพ พวกเขายังแสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถควบคุมการปล่อยอนุภาคนาโนที่มีอยู่ใน microbubbles โดยใช้ทริกเกอร์เสียงที่สองซึ่งพิสูจน์ว่าวิธีการของพวกเขาสามารถนำมาใช้เพื่อส่งมอบตัวแทนการรักษาได้

สร้างภาพพร้อมเสียงนักวิจัยซึ่งรายงานงานของพวกเขาใน PNASกล่าวว่างานนี้เปิดทางให้แหนบเสียงใช้งานได้หลากหลายในด้านชีววิทยาและการแพทย์ “เราหวังว่าตอนนี้เราจะมีโอกาสใช้เทคนิคนี้ร่วมกับผู้เชี่ยวชาญคนอื่นๆ ในด้านชีวฟิสิกส์และชีวการแพทย์ และก้าวไปอีกขั้น” Baresch กล่าว

Credit : 20mglevitrageneric.info altdotcountry.net angrybunni.org audiocdripper.net austinmasonry.net