تبلیغات
مهندسی پزشکی - عكس‌برداری در پزشكی؛ سفر به اعماق چشم

عكس‌برداری در پزشكی؛ سفر به اعماق چشم

نویسنده :مازیار سلیمی
تاریخ:پنجشنبه 14 مرداد 1389-10:38 ب.ظ

در بسیاری ازحوزه‌های پزشكی، عكس‌برداری به عنوان روشی برای  تشخیص و درمان بیماری‌ها استفاده می‌شود. عكس‌برداری  به وسیله تسخیر نور برگشتی از اشیاء  بر روی یك وسیله حساس، تصاویر را ایجاد می‌كند. به علاوه، عكس‌برداری به عنوان یك ابزار پژوهشی مهم عمل می‌كند. فوتومیكروگرافی به عكس‌برداری در آزمایشگاه بافت یا محیط كشت نمونه در هردو سطح وسیع یا سلولی، مربوط می‌شود. به طور كلیممكن است  هدف از عكس‌برداری   توصیف  اساس آناتومی و فیزیولوژی بدن، درك تغییراتی كه به وسیله گذشت عمر یا بیماری ایجاد می‌شود و كشف مكانیزم بیماری‌ها باشد.

فوتو گرافی مربوط به چشم ( Ophthalmic Photography)
شـبـكـیـه انـسـان بـیشتر از آنكه نور را منعكس كـنــد،  بــه مـنـظــور تـسـخـیــر كــردن نــور طــراحـی شـده‌اسـت. ایـن عـكـس‌هـا مـمكن است در یك كنتراست ضعیف نتیجه‌شوند  یا ممكن است بر روی عملكرد تشخیصی اثر بگذارند . تحقیقات نشان داده كه خیلی از بیماری‌های تهدیدكننده بـیـنــایــی شــدیــدبــه شـبـكـیــه مــربــوط مــی‌شــونـد. خـوشـبـخـتـانـه برای به دستآوردن عكس‌های بـهـتــر، عـكــس‌بــرداری  هــای پـیـشــرفـتــه و ابــزار تخصصی‌، توسعه یافته‌اند.

 دوربین ته‌چشمی ( The Fundus Camera)
ابزاری كه به طور عمده توسط چشم پزشكان برای دیدن بخش عقبی چشم مورد استفاده قرار می‌گیرد، دوربین ته‌چشمی است. ته چشم به وسیله یك منبع نور سفید كه عـكـس‌هـایـی بـا رزولـوشـن بـالا در مـحـدوده مـیـكـرون فـراهـم مـی‌كـند، عكس‌برداری مـی‌شـود. هـمـچـنـیـن ایـن تـصـاویـر می‌توانند به صورت سه‌بعدی نیز ایجاد شوند. این ویژگی‌ها باعث می‌شود عكس برداری ته‌چشمی برای مطالعات بالینی بیماری‌های خاص مورد استفاده قرارگیرد. مدل های متنوعی از دوربین ته‌چشمی مورد استفاده قرار می‌گیرند: The German Zeiss , Topcon , Olympus, Nikon

اسلوب شناسی كلی برای عكس‌برداری پزشكی
اپراتور تمام وقتی  برای به كار انداختن تجهیزات در یك كلینیك تخصص یافته‌است. براساس مهارت‌های اصولی، اپراتور اغلب با آسیب‌شناسی كلینیكی ته‌چشمی آشنا است. این موضوع جایی برای پزشك سودمند است كه عكس‌ها نیاز به تفسیر كردن داشته باشند. در عملكرد یك دروبین ته‌چشمی، چندین  توصیه  كلی وجود دارد كه در ادامه  ارائه شده است:
1)مردمك فرد بیمار باید متسع شود. مردمكی به قطر 8 میلیمتر مطلوب است.
2)عدسی باید به دقت كانونی شود تا از گرفتن عكس‌های خارج از كانون (فوكوس) جلوگیری شود.
3)سـرعـت دیـافـراگـم بـررسـی شـود. سرعت دیافراگم در محدوده 20/1 تا 30/1 ثانیه می‌توان استفاده شود.
4)عكس‌هایی كه به طور صحیح برچسب‌دار شوند، از به وجود آمدن اغتشاش در آینده جلوگیری می‌كنند .
5) هنگامی كه  بیمار به راحتی در این وسیله قرارگرفت، از بیمار بخواهید تا به ابزار تثبیت شده نگاه كند.
6)پس از این كه فیلامنت لامپ كاملا  متمركز شـــد، بـــه درون عــدســی چـشـمــی نـگــاه كـنـیــد و رگ‌هـای شـبـكـیـه را بـه درون كـانـون بـیـاوریـد و دیافراگم را رها كنید.

عكس های سه‌بعدی ته‌چشمی Stereo Fundus Photos
عكس‌های ته‌چشمی در حالت سه‌بعدی از عمق، دركی به فرد می‌دهد كه به شدت عملكرد تفسیر را بهبود می‌بخشد. برای مثال یك عكس سـه‌بعدی می‌تواند حاشیه تیره دیسك و درجه برآمدگی شبكیه نسبت به اطرافش را نشان دهد. بـیـشـتــر روش‌هــای رایــج گــرفـتــن عـكــس‌هــای سه‌بعدی روش وارد كردن نور به قرنیه با زاویه دیـد مـخـتـلـف اسـت كـه تـوسـط اپراتور صورت مـی‌گـیـرد. بـرای گـرفـتـن عـكس سه‌بعدی، ابتدا عكس باید از سمت گیج‌گاهی مردمك و سپس از سـمـت بـیـنـی گـرفـتـه شـود. مـیـزان جـابه‌جایی دوربـیـن از این عكس به عكس بعدی می‌تواند عـمـق‌هـای مـتـغـیـری را ایجاد كند. دوربین‌های تخصص‌یافته تجاری موجود هستند كه به طور هـمـــزمــان عـكــس‌هــای تــه‌چـشـمــی ســه‌بـعــدی مـی‌گـیـرنـد امـا كـیـفـیـت بـه وضـوح كـاهـش یافته است.

تصویربرداری دیجیتالی (Digital Imaging)
چـنـدی قـبـل عـكـس‌هـای تـه چشمی در فیلم عكاسی ثبت می‌شد و عكاس باید ساعت‌ها و روزهـا بـرای دیدن نتایج منتظر می‌ماند. امروزه دوربین‌های ته‌چشمی عكس‌های دیجیتالی را مـی‌گـیـرنـد كـه در هـمـان لحظه می‌توان آن‌ها را بـررسی‌كرد و به صورت دیجیتالی ذخیره‌كرد. یــك عـكــس نـمـونـه بـه صـورت 24 بـایـتـی كـه از رنگ‌های قرمز، سبز و آبی(RGB) تشكیل شده و دارای  كـیـفیت 2000 *2000 پیكسل است. یك سیستم دیجیتالی عكس‌برداری در عین حال كه كیفیت بالایی دارد، تكثیر بدون نقصی را ایجاد می‌كند. عكس‌ها می‌توانند به وسیله فایل‌های دیـجیتالی در فرمت‌های مختلف ذخیره شوند. در فـشـرده‌سـازی عـكـس، عـكس‌ها توسط یك الـگــوریـتــم فـشــرده‌ســازی بــه یـكــدیـگـر مـتـصـل مـی‌شـونـد كـه ایـن مـوضـوع بـه عـكـس‌هـا اجـازه می‌دهد تا بر اساس همان اطلاعات جزئی احیا شوند. این نتیجه یك تجدید كامل از آن عكس نیست اما برای مقاصد تشخیصی كافی است. 

‌ارزیابی كلینیكی AMD توسط عكس‌های ته‌چشمی
(Clinical Evaluation of AMD in Fundus Photos)
دوربـیـن تـه‌چـشـمـی مـعـمـولا بـرای مـقـاصـد تـشـخیصی مورد استفاده قرار می‌گیرد (مـطـالعات كلینیكی بیمارانAMD) كه علت بسیار مهم نابینایی در جهان توسعه یافته است. در روش دیجیتالی با آنالیز تصاویر به كمك كامپیوتر به نتیجه‌ای با دقت بالاتر، به واقعیتی نزدیك تر و تكرار پذیرتر می‌رسیم. اما طراحی كردن الگوریتم برای این هدف بـسیار دشوار است. در 20 سال گذشته روی روش‌های بسیاری تلاش شده‌است اما نتایج رضایت بخش نبوده‌است. در این روش تصویر به قطعاتی با اندازه‌های مختلف تقسیم می‌شود و در درون هر قطعه، یك هیستوگرام مكانی مورد استفاده قرار می‌گیرد تا عدم تقارن در آن  بررسی  و تعیین شود كه آیا پوشش خلفی قرنیه در آن موجود است یا خـیـر. بـه هـر حـال در یـك آسـتـانه نادرست، این روش اغلب گمراه كننده خواهد بود. بنابراین نظارت اپراتور و گام های پردازشی به این روش اضافه شده است.
یك روش حل مشكل توسط اسمیت (Smith) به وجود آمد. این روش سطح‌بندی كـردن قـابـلـیـت انـعـكاس پس زمینه‌ لكه‌دار است كه می‌تواند به طور قابل توجه‌ای با مسافت بیشتر از 100-50    میكرومتر تغییركند. وی دریافت كه قابلیت انعكاس پس‌زمینه یـك عـكـس تـه‌چـشـمـی عـادی را مـی‌تـوان بـه صـورت هـنـدسـی مـدل كرد. این تكنیك تركیب‌كردن هیستوگرام‌ها به صورت خودكار و مدل‌سازی تحلیلی پس زمینه لكه‌دار،  روش كاملا خودكاری  برای اندازه‌گیری پوشش خلفی قرنیه را به وجود آورد. ایده اصـلـی سطح‌بندی كردن پس‌زمینه به صورتی بود، كه قابلیت انعكاس در تمامی لكه یكسان باشد. او  یك مدل ریاضی چند منطقه‌ای برای احیا كردن این لكه پیشنهاد كرد. كه آن مـدل هـر منطقه لكه را به نواحی مختلف شبیه به شبكه و حلقه تقسیم می‌كند. این سطوح پیكسل خاكستری به عنوان ورودی كه برای ورود به نرم‌ افزار مناسب شده‌اند، استفاده می‌شود. این كار برای ایجاد كردن یك الگوریتم خودكار، ابزاری مفید و با قیمت مناسب در آزمایش های كلینیكیAMDاست.

افتالموسكوپ اسكن كننده لیزری
(SCANNING LASER OPHTHALMOSCOPE)
  ‌عكس برداری اغلب به همراه یك منبع نور سفید صورت می‌گیرد. به هر حال، منابع نـور تـك رنـگ در یـك طـول مـوج خاص در افتالموسكوپ اسكن كننده لیزری، قابل اسـتـفـاده هـسـتـنـد. ایـن روش در اصـل بـه عـنـوان یك ابزار پژوهشی مورد استفاده قرار می‌گرفت، اما اكنون به طور افزاینده‌ای مورد تایید دیگر استانداردهای عكس‌برداری كلینیكی قرار گرفته است. از طرف دیگر در این روش اتساع مردمك غیر‌ضروری است و در طـی عـمـلـیـات سـطـوح نـوری تـاریـك هـسـتـنـد. ایـن روش برای تصویربرداری از لایه‌های مشیمیه مناسب است. در عكس برداری‌های خودكار فلوئورسانس (AF) از یك منبع لیزر 488 میلیمتری به همراه یك فیلتر مرزی 500 میلیمتری استفاده می‌شود. ایـن مـنـبـع نـورانـی، ساختارهایی  را كه ذاتا فلوئورسانس (اصولا به علت لیپوفاسین و فلئوروفور، E2A) هستند  آشكار می‌كند.

(‌تصویربرداری و استفاده از پزشكی راه دور TELEMEDICINE)
با توجه به افزایش میانگین سنی افراد در كشورهای توسعه‌یافته، تعداد افراد كهنسالی كه نیاز به معاینات چشم دارند بسیار زیاد شده است. به علت كمبود پزشك در این زمینه (در ایـالات مـتـحـده)، كـمـتـر از نـصـف جمعیت دیابتی معاینه‌ سالیانه چشم را دریافت می‌كنند. یكی از اهداف پزشكی از راه دور، این است كه فاصله بین مكان‌هایی كه بیماران می‌توانند ارزیابی شوند و مكان‌هایی كه به بیماران ارائه خدمات می‌دهند كوتاه شود. با ظهور پزشكی از راه دور و عكس‌برداری دیجیتالی، دیگر لزومی ندارد كه بیمار و پزشك در یـك مـطـب بـاشـنـد.  ‌در یـك دوربـیـن تـه‌چـشـمـی پـزشـكـی از راه دور (مثل اسكوپ دیجیتالی)، هدف ایجاد یك شیوه مناسب به منظور فراهم كردن معاینات چشمی برای مركز مراقبت‌های اولیه است. با توجه به هزینه پایین برای ساخت این ابزار، جذب آن برای مطب پزشكان مراقبت‌های اولیه افزایش یافته‌است. اپراتور با لمس صفحه نمایش با سیستم ارتباط برقرار می‌كند. وظایف اپراتور به كارهای ابتدائی محدود می‌شود (مثل توضیح دادن روش كار، تشویق كردن بیمار برای مقاوم بودن برای پلك زدن در برابر نور و بـررسـی كـردن كـیـفـیت تصویر.) به هرحال دوربین‌های نسل جدید كه تصاویری با رزولـوشـن بـالاتـری را مـی‌گیرند و همراه با توانایی سه‌بعدی دیجیتالی كردن تصاویر هستند، ممكن است این چنین موانع را در آینده حذف كنند.

فوتومیكروگرافی (PHOTOMICROGRAPHY)
فـوتـومـیـكروگرافی در زیست‌پزشكی، خلق تصاویر زیست ماده با بزرگ‌نمایی است. بافت و مـحـیـط كـشـت نـمـونه، می‌تواند در هردو سطح گسترده با سلولی ثبت شوند. تصاویر به منظور مـقـاصـد بـایـگـانـی شـدن یـا برای تجزیه و تحلیل مورد استفاده قرارمی‌گیرد.

دوربین‌های دیجیتالی (Digital Cameras)
بیشتر دوربین‌های دیجیتالی شامل انواعی از صفحه نمایش(LCD)صفحه نمایش كریستال مایع  هستند. این صفحه نمایش می‌تواند جهت نـمـایـش دادن عـكـس درسـت بـلافـاصـله پس از گـرفـتـن آن اسـتـفاده شود تا كاربر نتایج مختلف تـنـظـیـمـات دوربـین را   ارزیابی كند و تنظیمات لازم را انـجـام دهـد. عـلاوه بـر ایـن دوربین‌های دیجیتالی تصاویر را روی یك فرمت دیجیتالی و بـر روی یـك كـارت حـافـظـه قابل حمل، ذخیره می‌كنند. فرمت‌ها به صورت  JPEG ‌یا  TIFF در مـی‌آیـند. دوربین‌هایCCD، در ریزبینی‌های با نور بی‌نهایت كم بسیار مفید هستند.  
سیستم میكروسكوپ كامپیوتری كه به طبقه موتوری و دوربین دیجیتالی  CCD تجهیز شده اسـت، بـه وسـیـلـه كـابـل مـخـصـوص مـستقیما به كامپیوتر متصل می‌شود


منابع
1. Elsner AE. Reflectometry with a Scanning Laser Ophthalmoscope. Appl Opt 1992; 31:3697-3710.
2. Bird AC, et al. An international classification and grading system for age-related maculopathy and age-related macular degeneration. The International ARM Epidemiological Study Group. Survey Ophthal 1995; 39(5):367-374.
3. Otsu N. A threshold selection method from gray-level histograms. IEEE Trans Systems Man Cybernetics 1979; 9(1):62- 66.
4. Elsner AE, Weiter JJ, Jalkh AE. New Devices for Retinal Imaging and Functional Evaluation. In: Freeman WR, ed. Practical Atlas of Retinal Disease and Therapy. New York: Raven Press; 1993. pp. 19-35.
5. Smith RT. Retinal Imaging and Angiography, Basic Science Course. New York: Eye Institute, Columbia University; 2005.
6. Coates CG, et al. Optimizing low-light microscopy with backilluminated electron multiplying charge-coupled device: enhanced sensitivity,



داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 
How did the Achilles tendon get it's name?
دوشنبه 16 مرداد 1396 05:26 ق.ظ
This article presents clear idea designed for the new viewers of
blogging, that actually how to do blogging.
Foot Problems
شنبه 14 مرداد 1396 01:12 ق.ظ
Hi, i believe that i noticed you visited my weblog thus i got here to
return the prefer?.I am trying to to find issues to enhance my site!I assume its good enough
to use some of your ideas!!
matthewsfyrjoibogj.jimdo.com
جمعه 13 مرداد 1396 03:48 ب.ظ
Thanks for finally writing about >مهندسی پزشکی - عكس‌برداری در پزشكی؛ سفر به اعماق چشم
<Liked it!
http://plaza.rakuten.co.jp/dennaglader/diary/201507050000
جمعه 6 مرداد 1396 11:38 ب.ظ
Way cool! Some very valid points! I appreciate you penning this post plus the rest of the
site is really good.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر




Admin Logo
themebox Logo