به همت پژوهشگران ایرانی دانشگاه صنعتی شریف محقق شد
تشخیص هوشمند انباشتگی آهن در دیواره قلب
تصاویر پزشکی، امروزه نقش بسیار مهمی در تشخیص و درمان بیماریهای مختلف ایفا میکنند و با دیدی که از اندامهای داخلی بدن میدهند، متخصصان را در تشخیص دقیقتر و سریعتری یاری میرسانند. این قابلیت اگرچه همیشه مهم وکارآمد است، اما در درمان برخی بیماریها همچون تالاسمی، بر روشهای دیگری نظیر نمونهگیری خون و نمونهبرداری از بافت هم پیشی میگیرند.
البته تصاویر نیاز به تفسیر مناسب دارند وبه همین دلیل هم محققان یکی از واحدهای مرکز رشد فناوریهای پیشرفته دانشگاه صنعتی شریف موفق به ساخت نرمافزار تشخیص هوشمند انباشتگی آهن در دیواره قلب و کبد شدند، در این روش با تفسیر این تصاویر و تشخیص دقیق و زودهنگام بیماری میتوان به افزایش کیفیت زندگی بیماران کمک کرد.
کشور ایران روی کمربند تالاسمی قرار دارد و تعداد افراد حامل ژن معیوب این بیماری در کشورمان بیش از میانگین جهانی است. در واقع طبق آمار اعلام شده حدود 18هزار نفر از هموطنانمان مبتلا به تالاسمی نوع ماژور هستند که البته تجمع این بیماران در برخی استانهای شمالی و جنوبی کشور به علت رواج ازدواجهای فامیلی بیشتر است.
متاسفانه از آنجا که درمان قطعی برای این بیماری وجود ندارد، ارائه عوامل درمانی مناسب برای این بیماران، تلاشی موثر در جهت افزایش کیفیت زندگی آنان خواهد بود. در این میان ازآنجاییکه این بیماران به طور مستمر نیاز به تزریق خون دارند، بتدریج آهن در بدن این بیماران جمع میشود. برای دفع آهن از بافتها از داروهایی کمک گرفته میشود که تزریقی یا خوراکی هستند و مقدار مصرف این داروها از روی مقدار انباشتگی آهن تعیین میشود.
برای تعیین میزان انباشتگی آهن ابتدا از نمونهبرداری خون استفاده میشد، اما پس از مدتی مشخص شد این روش برای اندازهگیری انباشتگی آهن در خون چندان مناسب نیست. روش یعنی نمونهبرداری از بافت کبد هم به علت تهاجمی بودن، روش قابل قبولی نبود. اما جدیدترین روشی که در سالهای اخیر در این زمینه بهکار میرود، استفاده از تصاویرMRI قلب و کبد است.
گرفتن این تصاویر به تنهایی کمکی به درمان نمیکند و همواره به متخصصانی نیاز است که با بررسی این تصاویر آنچه پزشک معالج به آن نیاز دارد را از آنها استخراج کنند؛ به عنوان مثال برای پیشبینی زودهنگام انباشتگی آهن در ماهیچه قلب، تصویر MRI از قفسه سینه گرفته میشود و این تصاویر توسط متخصصان ماهر مورد بررسی قرار میگیرد و مرز ماهیچه دیواره بطن به صورت دستی در نرمافزار تعیین میشود تا شدت سیگنال در تصاویر پیدرپی داخل این مرز بررسی و پارامترهای لازم برای تشخیص و پیشبینی بیماری محاسبه شوند. این کار پروسهای زمانبر بوده و همچنین به علت تخصصی نشدن نرمافزارهایی که تاکنون در این زمینه برای این منظور وجود داشته، برخی اعمال تکراری باید بارها انجام شوند.
تشخیص انباشتگی آهن به صورت خودکار
ازآنجاییکه انباشتگی آهن در قلب وکبد باعث ایجاد ناهمگونی در تصاویر MRI میشود، با استفاده از این ناهمگونی میتوان انباشتگی را تعیین کرد. پارامتری به نام2 T این ناهمگونی را مشخص میکند. برای بافت کبد رابطه ریاضی مشخصی بین 2 T و انباشتگی آهن وجود دارد و برای بافت قلبی نیز به صورت تجربی میتوان محدوده انباشتگی را بر اساس جدولبندی تعیین کرد.
روش اندازهگیری 2 T به این شکل است که پس از تهیه تصاویر MRI با پروتکل مناسب، این تصاویر با کمک نرمافزارهایی توسط کارشناسان بررسی میشوند و ناحیههایی در کبد که دارای رگهای خونی نباشند معین و ترسیم میشوند. برای بافت قلب نیز محدوده عضله قلب جدا میشود. با توجه به دقت مورد نیاز برای این منظور، این مراحل وقتگیر هستند و علاوه بر نرمافزار دارای این قابلیت، به کارشناسان ماهر و متخصصی نیز برای این منظور نیاز است. سپس شدت سیگنال تصویر در این محدودهها اندازهگیری شده و بر اساس آن بهترین پارامترهای مربوط به افت سیگنال تعیین میشود که در نهایت به تعیین پارامتر 2 T میانجامد.
از آنجا که انباشتگی آهن در قلب وکبد باعث ایجاد ناهمگونی در تصاویر MRI میشود با استفاده از این ناهمگونی میتوان انباشتگی را تعیین کرد
البته با ارائه نرمافزار جدیدی که با همت محققان یکی از واحدهای مرکز رشد فناوریهای پیشرفته شریف طراحی و ساخته شده، مراحل شناسایی عضله قلب و همچنین شناسایی محدوده مناسب در بافت کبد به صورت تقریباً خودکار و با سرعت بیشتر انجام میپذیرد. همچنین پارامترهای مورد نیاز به صورت خودکار محاسبه میشوند و در نهایت گزارش لازم با استفاده از اطلاعات موجود در تصاویر که شامل اطلاعات بیمار نیز است، ایجاد شده و برای ارائه به سازمانهای درمانی ارسال میشود.
مهندس سعید بیتی، کارشناس ارشد مهندسی برق و مجری این طرح با اشاره به اینکه این نرمافزار به سفارش مرکز پزشکی شهید شوریده ساخته شده است، میگوید: در نرمافزار ساخته شده داخلی که در حال حاضر مورد استفاده کلینیکی قرار میگیرد، تشخیص دیواره بطن به صورت خودکار انجام میشود و لذا سرعت بیشتری برای انجام پروسه فراهم میآید.
وسیلهای برای تشخیص زودهنگام بیماری
استفاده از نرمافزاری که به دست محققان کشورمان طراحی شده، بسیار ساده است.کاربر تنها یک نقطه مرکزی درون بطن و یک نقطه روی دیواره بطن تعیین میکند و نرمافزار به طور خودکار مرز را تعیین کرده، نقاط داخل مرز را مشخص میکند و پس از اندازهگیری، پارامتر2 T را که در رابطه با انباشتگی است، تعیین میکند. همچنین با توجه به اینکه امکان اتصال به پایگاه داده نیز فراهم شده است، مراحل انجام تشخیص وگزارش با سهولت بیشتری صورت میگیرد. در ضمن مشابه همین مراحل برای تصاویر کبد نیز انجام میشود تا انباشتگی آهن در کبد نیز تعیین شود.
به گفته بیتی، این نرمافزار به طور کامل جایگزین نرمافزار گرانقیمت و انحصاری CMRTools میشود که به علت مسائل مربوط به تحریم و کپیرایت معمولا استفاده کامل از آن با مشکلاتی همراه است. از آنجا که این نرمافزار در داخل کشور و بر اساس یک سکوی (پلتفرم) متنباز تولید شده است، میتواند برای پوشش دادن دیگر نیازهای مشابه پزشکان تغییر یابد.
وی میافزاید:با توجه به اینکه این نرمافزار در داخل کشور تهیه شده است، مزیت مهم آن قابلیت تغییر برای هماهنگ شدن با نیازهای پزشکان و نیز قوانین مربوط به سازمانهای بیمههای درمانی است. این محصول در مدت یک سال تولید شده است و کلیه مراحل امکانسنجی، طراحی الگوریتم، توسعه و تولید آن در گروه انجام شده است. بیتی با اشاره به اینکه مسوولیت طراحی و توسعه این نرمافزار را به عهده داشته است، میگوید: برای به انجام رساندن این نرمافزار از مشاوره و راهنمایی گروهی از متخصصان رادیولوژی و فیزیکپزشکی استفاده شده است و جا دارد از دکتر اخلاقپور، مهندس علینقیزاده، خانم مهندس قلیزاده، مهندس اسدی و دکتر موسوی که در به ثمر رسیدن این نرمافزار تلاش کردند، تشکر کنم.
با توجه به اینکه محصولاتی از این گروه که مورد استفاده جامعه پزشکی هستند، باید تخصصی باشند، در حال حاضر هدف گروه ایجاد محصول بر اساس سفارش است. این نرمافزار به سفارش مرکز درمانی شهید شوریده تولید و عمده حمایت مالی پروژه نیز از این مرکز تأمین شده است.
این محصول هماکنون در یک کلینیک تصویربرداری در تهران مراحل آزمایش اولیه را پشت سر گذاشته است و در حال استفاده آزمایشی برای جایگزینی است. امیدواریم پس از استفاده بلندمدت از این محصول و رفع نواقص و تأیید مراجع مربوط موفق به اخذ گواهینامههای مربوط برای صدور این محصول نیز باشیم.
از آنجا که نرمافزار بر اساس یک سکوی متنباز تولید شده است، امکان تغییر در آن به راحتی میسر است و تأمین نیازهای مشابه و تغییرات مورد نیاز بسرعت قابل انجام است.
همچنین ارائه نرمافزارهای دیگر به منظور رواج استفاده از فناوری پردازش تصاویر پزشکی در دستور کار این گروه قرار دارد و از همینجا این گروه علاقه خود را برای همکاری با جامعه پزشکی به منظور رفع نیازهای جامعه پزشکی کشور اعلام میکند.
بهاره صفوی
تازه ها
گوناگون
پیشنهاد سردبیر
در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم
پشت پرده اتاقهای دود و طلسـم
