fmri و نرم افزار ایرانی تشخیص هوشمند انباشتگي آهن در ديواره قلب
منابع: دانشنامه ویکی پدیا و روزنامه جام جم
تصویرسازی تشدید مغناطیسی عملکردی(فیزیولوژیکی) ( Functional Magnetic Resonance Imaging) مشهور به fmri نوعی روش تصویربرداری در ام آر آی است.
در این روش تصاویری متناوب از مغز در حال فعالیت و سپس در حال استراحت گرفته میشود و از یکدیگر بطور دیجیتالی (به کمک نرمافزارهایی همانند اف اس ال) تفریق میگردند، که حاصل این پردازش عملکرد مغزی در اثر تغییرات جریان خونی در مغز را از لحاظ فیزیولوژیکی نشان میدهد.
سه روش تصویربرداری در fMRI غالباً DWI،یولد و Perfusion میباشند. در تمام این روشها عموماً از دنباله پالسی از نوع EPI استفاده میگردد.
تصاوير پزشكي، امروزه نقش بسيار مهمي در تشخيص و درمان بيماري هاي مختلف ايفا مي كنند و با ديدي كه از اندام هاي داخلي بدن مي دهند، متخصصان را در تشخيص دقيق تر و سريع تري ياري مي رسانند. اين قابليت اگرچه هميشه مهم وكارآمد است، اما در درمان برخي بيماري ها همچون تالاسمي، بر روش هاي ديگري نظير نمونه گيري خون و نمونه برداري از بافت هم پيشي مي گيرند. البته تصاوير نياز به تفسير مناسب دارند وبه همين دليل هم محققان يكي از واحدهاي مركز رشد فناوري هاي پيشرفته دانشگاه صنعتي شريف موفق به ساخت نرم افزار تشخيص هوشمند انباشتگي آهن در ديواره قلب و كبد شدند، در اين روش با تفسير اين تصاوير و تشخيص دقيق و زودهنگام بيماري مي توان به افزايش كيفيت زندگي بيماران كمك كرد.
كشور ايران روي كمربند تالاسمي قرار دارد و تعداد افراد حامل ژن معيوب اين بيماري در كشورمان بيش از ميانگين جهاني است. در واقع طبق آمار اعلام شده حدود 18هزار نفر از هموطنانمان مبتلابه تالاسمي نوع ماژور هستند كه البته تجمع اين بيماران در برخي استان هاي شمالي و جنوبي كشور به علت رواج ازدواج هاي فاميلي بيشتر است.
متاسفانه از آنجا كه درمان قطعي براي اين بيماري وجود ندارد، ارائه عوامل درماني مناسب براي اين بيماران، تلاشي موثر در جهت افزايش كيفيت زندگي آنان خواهد بود. در اين ميان از آنجايي كه اين بيماران به طور مستمر نياز به تزريق خون دارند، بتدريج آهن در بدن اين بيماران جمع مي شود. براي دفع آهن از بافت ها از داروهايي كمك گرفته مي شود كه تزريقي يا خوراكي هستند و مقدار مصرف اين داروها از روي مقدار انباشتگي آهن تعيين مي شود.
براي تعيين ميزان انباشتگي آهن ابتدا از نمونه برداري خون استفاده مي شد، اما پس از مدتي مشخص شد اين روش براي اندازه گيري انباشتگي آهن در خون چندان مناسب نيست. روش يعني نمونه برداري از بافت كبد هم به علت تهاجمي بودن، روش قابل قبولي نبود. اما جديدترين روشي كه در سال هاي اخير در اين زمينه به كار مي رود، استفاده از تصاويرMRI قلب و كبد است.
گرفتن اين تصاوير به تنهايي كمكي به درمان نمي كند و همواره به متخصصاني نياز است كه با بررسي اين تصاوير آنچه پزشك معالج به آن نياز دارد را از آنها استخراج كنند؛ به عنوان مثال براي پيش بيني زودهنگام انباشتگي آهن در ماهيچه قلب، تصوير MRI از قفسه سينه گرفته مي شود و اين تصاوير توسط متخصصان ماهر مورد بررسي قرار مي گيرد و مرز ماهيچه ديواره بطن به صورت دستي در نرم افزار تعيين مي شود تا شدت سيگنال در تصاوير پي درپي داخل اين مرز بررسي و پارامتر هاي لازم براي تشخيص و پيش بيني بيماري محاسبه شوند. اين كار پروسه اي زمانبر بوده و همچنين به علت تخصصي نشدن نرم افزارهايي كه تاكنون در اين زمينه براي اين منظور وجود داشته، برخي اعمال تكراري بايد بارها انجام شوند.
تشخيص انباشتگي آهن به صورت خودكار 
از آنجايي كه انباشتگي آهن در قلب وكبد باعث ايجاد ناهمگوني در تصاوير MRI مي شود، با استفاده از اين ناهمگوني مي توان انباشتگي را تعيين كرد. پارامتري به نام2 T اين ناهمگوني را مشخص مي كند. براي بافت كبد رابطه رياضي مشخصي بين 2 T و انباشتگي آهن وجود دارد و براي بافت قلبي نيز به صورت تجربي مي توان محدوده انباشتگي را بر اساس جدول بندي تعيين كرد.
روش اندازه گيري 2 T به اين شكل است كه پس از تهيه تصاوير MRI با پروتكل مناسب، اين تصاوير با كمك نرم افزارهايي توسط كارشناسان بررسي مي شوند و ناحيه هايي در كبد كه داراي رگ هاي خوني نباشند معين و ترسيم مي شوند. براي بافت قلب نيز محدوده عضله قلب جدا مي شود. با توجه به دقت مورد نياز براي اين منظور، اين مراحل وقتگير هستند و علاوه بر نرم افزار داراي اين قابليت، به كارشناسان ماهر و متخصصي نيز براي اين منظور نياز است. سپس شدت سيگنال تصوير در اين محدوده ها اندازه گيري شده و بر اساس آن بهترين پارامتر هاي مربوط به افت سيگنال تعيين مي شود كه در نهايت به تعيين پارامتر 2 T مي انجامد.
از آنجا كه انباشتگي آهن در قلب وكبد باعث ايجاد ناهمگوني در تصاوير MRI مي شود با استفاده از اين ناهمگوني مي توان انباشتگي را تعيين كردالبته با ارائه نرم افزار جديدي كه با همت محققان يكي از واحدهاي مركز رشد فناوري هاي پيشرفته شريف طراحي و ساخته شده، مراحل شناسايي عضله قلب و همچنين شناسايي محدوده مناسب در بافت كبد به صورت تقريباً خودكار و با سرعت بيشتر انجام مي پذيرد. همچنين پارامتر هاي مورد نياز به صورت خودكار محاسبه مي شوند و در نهايت گزارش لازم با استفاده از اطلاعات موجود در تصاوير كه شامل اطلاعات بيمار نيز است، ايجاد شده و براي ارائه به سازمان هاي درماني ارسال مي شود.
مهندس سعيد بيتي، كارشناس ارشد مهندسي برق و مجري اين طرح با اشاره به اين كه اين نرم افزار به سفارش مركز پزشكي شهيد شوريده ساخته شده است، مي گويد: در نرم افزار ساخته شده داخلي كه در حال حاضر مورد استفاده كلينيكي قرار مي گيرد، تشخيص ديواره بطن به صورت خودكار انجام مي شود و لذا سرعت بيشتري براي انجام پروسه فراهم مي آيد.
وسيله اي براي تشخيص زودهنگام بيماري
استفاده از نرم افزاري كه به دست محققان كشورمان طراحي شده، بسيار ساده است.كاربر تنها يك نقطه مركزي درون بطن و يك نقطه روي ديواره بطن تعيين مي كند و نرم افزار به طور خودكار مرز را تعيين كرده، نقاط داخل مرز را مشخص مي كند و پس از اندازه گيري ، پارامتر2 T را كه در رابطه با انباشتگي است، تعيين مي كند. همچنين با توجه به اين كه امكان اتصال به پايگاه داده نيز فراهم شده است، مراحل انجام تشخيص وگزارش با سهولت بيشتري صورت مي گيرد. در ضمن مشابه همين مراحل براي تصاوير كبد نيز انجام مي شود تا انباشتگي آهن در كبد نيز تعيين شود.
به گفته بيتي، اين نرم افزار به طور كامل جايگزين نرم افزار گران قيمت و انحصاري CMRTools مي شود كه به علت مسائل مربوط به تحريم و كپي رايت معمولااستفاده كامل از آن با مشكلاتي همراه است. از آنجا كه اين نرم افزار در داخل كشور و بر اساس يك سكوي (پلتفرم) متن باز توليد شده است، مي تواند براي پوشش دادن ديگر نياز هاي مشابه پزشكان تغيير يابد.
وي مي افزايد:با توجه به اين كه اين نرم افزار در داخل كشور تهيه شده است، مزيت مهم آن قابليت تغيير براي هماهنگ شدن با نياز هاي پزشكان و نيز قوانين مربوط به سازمان هاي بيمه هاي درماني است. اين محصول در مدت يك سال توليد شده است و كليه مراحل امكان سنجي، طراحي الگوريتم، توسعه و توليد آن در گروه انجام شده است. بيتي با اشاره به اين كه مسووليت طراحي و توسعه اين نرم افزار را به عهده داشته است، مي گويد: براي به انجام رساندن اين نرم افزار از مشاوره و راهنمايي گروهي از متخصصان راديولوژي و فيزيك پزشكي استفاده شده است و جا دارد از دكتر اخلاق پور، مهندس علي نقي زاده، خانم مهندس قلي زاده، مهندس اسدي و دكتر موسوي كه در به ثمر رسيدن اين نرم افزار تلاش كردند، تشكر كنم.
با توجه به اين كه محصولاتي از اين گروه كه مورد استفاده جامعه پزشكي هستند، بايد تخصصي باشند، در حال حاضر هدف گروه ايجاد محصول بر اساس سفارش است. اين نرم افزار به سفارش مركز درماني شهيد شوريده توليد و عمده حمايت مالي پروژه نيز از اين مركز تامين شده است.
اين محصول هم اكنون در يك كلينيك تصوير برداري در تهران مراحل آزمايش اوليه را پشت سر گذاشته است و در حال استفاده آزمايشي براي جايگزيني است. اميدواريم پس از استفاده بلندمدت از اين محصول و رفع نواقص و تاييد مراجع مربوط موفق به اخذ گواهينامه هاي مربوط براي صدور اين محصول نيز باشيم.
از آنجا كه نرم افزار بر اساس يك سكوي متن باز توليد شده است، امكان تغيير در آن به راحتي ميسر است و تامين نياز هاي مشابه و تغييرات مورد نياز بسرعت قابل انجام است.
همچنين ارائه نرم افزارهاي ديگر به منظور رواج استفاده از فناوري پردازش تصاوير پزشكي در دستور كار اين گروه قرار دارد و از همين جا اين گروه علاقه خود را براي همكاري با جامعه پزشكي به منظور رفع نياز هاي جامعه پزشكي كشور اعلام مي كند.
آدرس جدید ما xrays.ir