طراحی و اجرای الگوریتم فوروارد برای سامانۀ برش نگاری فلورسنت ملکولی در محیط های همگن با استفاده از توابع گرین

مقدمه: تصویر برداری مولکولی جهت بررسی تغییرات پاتولوژیک در اندازۀ سلولی و زیر سلولی استفاده می شود. این روش به طور گسترده جهت تشخیص و درمان بیماری های پوستی و عروقی به کار می رود. یکی از انواع تصویر برداری های ملکولی، روش برش نگاری فلورسنت ملکولی است که در آن مادۀ فلورسنت در محل ضایعه تزریق می شود سپس نمونه تحت تابش پرتوی لیزر قرار می گیرد و بافت هدف مبادرت به تابش پرتوی فلورسنت می نماید. شدت رسیده به سطح بافت با چرخش 360 دوربین سی سی دی حول محور مرکزی نمونه ثبت می شود. هدف اصلی تصویر برداری نوری تعیین مکان تجمع مادۀ فلورسنت در بافت هدف برحسب شدت فلورسنت رسیده به سطح نمونه است. به همین منظور ابتدا شدت رسیده به سطح بافت توسط فرمول های ریاضی تحت عنوان مرحلۀ فوروارد محاسبه می گردد. بنابراین هدف این مقاله نوشتن الگوریتم مرحلۀ فوروارد برای روش برش نگاری فلورسنت ملکولی است. روش بررسی: در این مطالعه چیدمان برش نگاری نوری جدید در هندسۀ استوانه ای طراحی و اجرا گردید. فانتوم معادل بافت ساخته شد و تحت تصویربرداری قرار گرفت تا شدت فلورسنت رسیده به سطح نمونه ثبت گردد. این شدت به عنوان دادۀ مرجع محسوب شد. در مرحلۀ بعد، الگوریتم فوروارد بر اساس تقریب دیفیوژن در محیط متلب نوشته شد. برای تعیین صحت عملکرد الگوریتم، نسبت سیگنال به نویز آن با نسبت سیگنال به نویز تصاویر تهیه شده مقایسه گردید. به علاوه شدت های مذکور از لحاظ همبستگی نیز مورد مقایسه قرار گرفتند. یافته ها: نتایج به دست آمده نشان دادند که نسبت سیگنال به نویز الگوریتم نوشته شده با نسبت سیگنال به نویز تصاویر به دست آمده اختلاف معنی داری نداشتند. همچنین همبستگی الگوریتم نوشته شده با روش مرجع بیش از95/0 بود.بحث و نتیجه گیری: در این مقاله الگوریتم فوروارد برای حل معادلۀ دیفیوژن سه بُعدی در محیط همگن استوانه ای نوشته شد. این الگوریتم با درجۀ همبستگی بیش از 95 درصد به عنوان روش مناسب جهت تعیین محل ضایعه در بافت های نرم می تواند مورد استفاده قرار گیرد.