บาคาร่าเว็บตรง นักวิจัยในแคนาดาได้พัฒนาเทคนิคที่สามารถขยายสัญญาณออปติคัลที่อ่อนแอ ในขณะที่ลดสัญญาณรบกวนพร้อมๆ กัน ด้วยการใช้ประโยชน์จากเอฟเฟกต์ทัลบอต ทีมงานได้แสดงให้เห็นว่าสัญญาณที่มีรูปร่างตามอำเภอใจสามารถตรวจจับได้อย่างน่าเชื่อถือ แม้จะฝังอยู่ในเสียงพื้นหลังก็ตาม การวิจัยนำโดยJosé AzañaและBenjamin Crockettที่สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติของควิเบก
ความสามารถในการตรวจจับสัญญาณออปติคัล
ที่อ่อนแอและมีเสียงรบกวนมีความสำคัญในหลาย ๆ ด้านของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ซึ่งรวมถึงโทรคมนาคมระยะไกลซึ่งสัญญาณอ่อนลงเมื่อแพร่กระจายผ่านเส้นใยแก้วนำแสง และการถ่ายภาพทางชีวการแพทย์ซึ่งจำเป็นต้องใช้ลำแสงอ่อนเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อเนื้อเยื่อที่มีชีวิตที่บอบบาง
สัญญาณที่อ่อนสามารถปรับปรุงได้โดยใช้การขยายสัญญาณแบบแอ็คทีฟ แต่จะทำให้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนแย่ลง วิธีการแบบพาสซีฟ เช่น การกรองสัญญาณรบกวน มีแนวโน้มที่จะลดทอนสัญญาณที่น่าสนใจด้วย และไม่สามารถใช้ได้กับแบนด์วิดท์ของสัญญาณที่แคบกว่าสองสามกิกะเฮิรตซ์
เอฟเฟกต์การถ่ายภาพตนเอง
เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ทีมของ Azaña ได้หันมาใช้เทคนิคการขยายสัญญาณแบบพาสซีฟซึ่งได้มาจากเอฟเฟกต์การถ่ายภาพตนเองของทัลบอต ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อแสงผ่านตะแกรงออปติคัล เป็นเอฟเฟกต์การเลี้ยวเบนที่สามารถใช้รวมพัลส์แสงที่ต่อเนื่องกันโดย “ซ้อน” พวกมันทับกัน ทำให้เกิดพัลส์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม จนถึงตอนนี้ เทคนิคนี้ไม่เข้ากันกับรูปคลื่นที่ไม่เป็นคาบตามอำเภอใจที่พบในสัญญาณออปติคัลส่วนใหญ่ที่ใช้งานได้จริง
จากงานก่อนหน้านี้ Azaña และเพื่อนร่วมงานใช้รูปแบบขั้นสูงของการตั้งค่า Talbot เพื่อกระจายพลังงานของสัญญาณที่อ่อนแอไปเป็นพัลส์ที่มีความเข้มสูง สามารถทำได้โดยไม่บิดเบือนรูปคลื่นของสัญญาณ เทคนิคนี้ยังลดอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนโดยรวม สิ่งนี้ทำให้นักวิจัยสามารถขยายสัญญาณที่ไม่เป็นระยะๆ ได้มากกว่า 100 เท่า ในขณะที่ลดสัญญาณรบกวนสัมพัทธ์ในสัญญาณที่วัดได้
พรมควอนตัม พรมแห่งแสง
วิธีการอันทรงพลังดังกล่าวอาจทำให้เซ็นเซอร์วัดแสงสามารถรับสัญญาณออปติคัลได้ต่ำกว่าเกณฑ์การตรวจจับในปัจจุบัน ซึ่งเป็นสัญญาณที่ฝังลึกอยู่ภายในพื้นหลังที่มีเสียงรบกวน นอกจากนี้ เทคนิคนี้ยังเข้ากันได้กับแบนด์วิดท์ที่ครอบคลุมหลายขนาด ตั้งแต่กิโลเฮิรตซ์ไปจนถึงกิกะเฮิรตซ์ ซึ่งช่วยให้ทีมงานขยายช่วงสัญญาณออปติคัลที่เกี่ยวข้องทางเทคโนโลยีได้หลากหลายตั้งแต่รูปคลื่นความถี่สูงพิเศษไปจนถึงสัญญาณบรอดแบนด์
ทีมงานของ Azaña นึกภาพการใช้งานที่เป็นไปได้มากมายสำหรับแนวทางของพวกเขา พวกเขาหวังว่าจะสามารถดัดแปลงเพื่อถ่ายทอดภาพ 2D และ 3D ด้วยศักยภาพการใช้งานในด้านต่างๆ เช่น ดาราศาสตร์ การถ่ายภาพ และโฮโลแกรม ด้วยการปรับปรุงเพิ่มเติม แนวคิด Talbot-effect ยังสามารถปรับให้ขยายสัญญาณรบกวนที่เกิดจากคลื่นประเภทอื่นได้ สิ่งเหล่านี้อาจรวมถึงความยาวคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพิ่มเติม เสียง และแม้กระทั่งคลื่นสสารควอนตัมที่อาจเกิดขึ้น
ผู้เข้าร่วมการศึกษาในขั้นต้นได้รับการประเมินทางคลินิกพื้นฐานที่ครอบคลุม ซึ่งรวมถึงการประเมินโปรไฟล์ปัจจัยเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือด ตามด้วยการสแกน CTA ของหลอดเลือดหัวใจ18 F-NaF และความคมชัด การใช้เครื่องสแกน PET/CT แบบไฮบริด นักวิจัยได้รับการสแกนแก้ไขการลดทอน CT แบบไม่คอนทราสต์ ตามด้วยการสแกน PET 30 นาที การสแกนด้วยคลื่นไฟฟ้าหัวใจแบบไม่คอนทราสต์ขนาดต่ำ (ECG) ที่มีรั้วรอบขอบชิด และการตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจแบบเพิ่มคอนทราสต์ CTA หลอดเลือดหัวใจที่มีรั้วรอบขอบชิด
ทีมงานใช้ข้อมูล PET ด้วยความช่วยเหลือของขอบเขตของหลอดเลือดที่กำหนดโดย CTA เพื่อคำนวณกิจกรรมการเกิดแคลเซียมในหลอดเลือดหัวใจ ซึ่งเป็นการวัดที่ทำซ้ำได้และมีประสิทธิภาพของกิจกรรมของโรคที่คาดการณ์ความก้าวหน้าของโรคและความเสี่ยงจากโรคหัวใจวาย พวกเขาวัดคะแนนแคลเซียมของหลอดเลือดหัวใจจากการสแกน CT และใช้การสแกน CTA
สำหรับการวิเคราะห์คราบจุลินทรีย์เชิงปริมาณ
เพื่อวิเคราะห์ข้อมูล นักวิจัยได้พัฒนาโมเดลการเรียนรู้ของเครื่องทำนายสามแบบ แบบแรก แบบจำลองทางคลินิก ใช้ลักษณะพื้นฐาน ได้แก่ อายุ เพศ โรคร่วม ยา ไบโอมาร์คเกอร์ ประวัติทางการแพทย์ในอดีต และคะแนนแคลเซียมในหลอดเลือด โมเดลที่สองได้มาจากตัวแปรการวิเคราะห์คราบจุลินทรีย์เชิงปริมาณจาก CTA ในขณะที่รูปแบบที่สามรวมข้อมูลทางคลินิก, CTA และ18 F-NaF PET
โมเดลที่สามมีค่าการทำนายสูงสุด รองลงมาคือโมเดลที่สอง แบบจำลองทางคลินิกแสดงให้เห็นประสิทธิภาพการคาดการณ์ที่จำกัดเมื่อรวมเข้ากับแบบจำลองการเรียนรู้ของเครื่อง
“เราแสดงให้เห็นว่าการคาดการณ์ความเสี่ยงไม่ได้ขึ้นอยู่กับคะแนนความเสี่ยงโรคหัวใจและหลอดเลือด ความรุนแรงของการตีบหรือคะแนนแคลเซียม CT” นักวิจัยเขียน “ความเสี่ยงของกล้ามเนื้อหัวใจตาย [หัวใจวาย] นั้นขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ประเภทของคราบจุลินทรีย์และภาระของคราบจุลินทรีย์โดย CTA ของหลอดเลือดหัวใจและการประเมินกิจกรรมของโรคโดย18 F-NaF PET”
Piotr Slomka
Piotr Slomka ผู้อำนวยการด้านนวัตกรรมการถ่ายภาพที่ Cedars-Sinai Medical Center
Slomka กล่าวว่าการรวม18 F-NaF PET เข้ากับการถ่ายภาพทางกายวิภาคที่จัดทำโดย CTA มีศักยภาพในการเปิดใช้งานยาที่มีความแม่นยำโดยการแนะนำการใช้วิธีการรักษาขั้นสูง “การศึกษาของเราสนับสนุนการใช้วิธีการปัญญาประดิษฐ์ในการรวมการถ่ายภาพหลายรูปแบบและข้อมูลทางคลินิกสำหรับการทำนายอาการหัวใจวายอย่างมีประสิทธิภาพ” เขาอธิบาย
“ความพยายามในปัจจุบันของเรามุ่งเน้นไปที่ผู้ป่วยที่เคยเป็นโรคกล้ามเนื้อหัวใจตายหรือมีโรคหลายหลอดเลือดที่มีเสถียรภาพ” เขากล่าวเสริม “การแบ่งชั้นความเสี่ยงในผู้ป่วยโรคหลอดเลือดหัวใจขั้นสูงเป็นสิ่งที่ท้าทายอย่างยิ่ง ดังนั้น ในผู้ป่วยดังกล่าว การรับ F-NaF PET 18ชนิดสามารถให้ข้อมูลใหม่ที่สำคัญ และรูปแบบการถ่ายภาพแบบใหม่นี้อาจตอบสนองความต้องการทางคลินิกที่สำคัญ” การสแกนดวงตาเป็นประจำสามารถให้การตรวจคัดกรองโรคหัวใจได้อย่างคุ้มค่า บาคาร่าเว็บตรง
