نرم‌افزارهای استفاده شده در تصویربرداری پزشکی دسته جدیدی از اپلیکیشن‌ها و برنامه‌های تحت وب هستند که برای کمک به متخصصان این حوزه طراحی شده‌اند.
تصویربرداری پزشکی یکی از شاخه‌های پزشکی است که دارای بیشترین سرعت رشد در حوزه بهداشت و درمان می‌باشد.
در طی چند دهه اخیر این علم در زیر شاخه‌هایی مانند سی تی اسکن، ام آر آی، اولتراساوند و پزشکی هسته‌ای توسعه قابل توجه‌ایی یافته است.
در کنار توسعه سخت‌افزار دستگاه‌های تصویربرداری، نرم افزارهای استفاده شده در تصویربرداری پزشکی هم، از نظر تعداد و کارایی پیشرفت بسیار زیادی داشته‌اند.
استاندارد DICOM
معرفی استاندارد بین‌المللی تصویربرداری دیجیتال و ارتباط پزشکی DICOM Standard به این اصل مهم کمک کرد که همواره کیفیت تصویر‌های پزشکی در سطح بالا نگه داشته شود.
(DICOM standard (Digital Imaging and Communications in Medicine در واقع استانداردی بین‌المللی برای انتقال، ذخیره سازی، بازیابی، چاپ، پردازش و نمایش دادن اطلاعات تصویربرداری پزشکی است.
تمام موارد فوق باید مطابق با فرمت استاندارد DICOM انجام شوند.
با پیدایش پکس‌ها (PACS (Picture Archiving and Communications System که فضایی مجازی برای نگهداری تصاویر DICOM به صورت دیجیتال است، ذخیره و بازیابی این دسته از تصاویر راحت تر شده است.
نرم افزارهای استفاده شده در تصویربرداری پزشکی موجود در بازار
امروزه سیل نرم‌افزارهای مختلف تصویربرداری پزشکی برای مشاهده تصاویر DICOM به بازار روانه شده است. این نرم‌افزارها برخی رایگان‌اند و برخی غیر رایگان که دارای امکانات پیشرفته‌تری هستند. در این مقاله نرم‌افزارهای استفاده شده در تصویربرداری پزشکی در شاخه‌های مختلف را بررسی می‌کنیم.
این ابزارها برای این طراحی شده‌اند که کارهایی بیشتر از صرفاً دیدن تصاویر پزشکی DICOM انجام دهند.
نرم‌افزارهای تحلیل تصاویر پزشکی
هر نرم‌افزاری که بتواند داده‌های حاصل از تصاویر پزشکی را تحلیل کند در دسته نرم‌افزارهای تحلیل تصاویر پزشکی قرار داده می‌شود.
این تحلیل می‌تواند به صورت‌های زیر باشد:
- کمک به تشخیص
- مقایسه تصاویر بین بیماران
- مقایسه تصاویر یک بیمار در مقاطع زمانی مختلف برای ارزیابی روند بیماری
- پیش بینی روال بیماری
همزمان با پیشرفت تکنولوژی تصویربرداری، گام‌های بزرگی در رابطه با قالبیت تحلیل نرم‌افزارهای تصویربرداری پزشکی برداشته شده است.
در این راستا تلاش کرده‌اند نرم‌افزارهای تحلیلی را به گونه‌ای ارتقا دهند که قادر باشند به طور مستقل ناهنجاری‌های بالینی را در تصاویر پزشکی تشخیص دهند.
چرا نرم‌افزارهای تحلیل تصاویر پزشکی لازمند؟
تحلیل تصاویر معمولاً اقدامی تشخیصی است که توسط رادیولوژیست یا متخصص‌های تصاویر پزشکی انجام می‌شود.
با پیشرفت علم پزشکی تعداد اسکن‌های لازم از بدن بیمار افزایش یافته است.
بنابراین امروزه تصاویر خروجی اقدام‌های تشخیصی تصویربرداری پزشکی دارای تعداد و جزئیات بسیار بیشتری است که باید بررسی شوند.
تفسیر این حجم از تصاویر توسط متخصص نه تنها نیازمند مهارت بسیار بالاست، بلکه بسیار زمان بر و فرساینده هم هست.
با وجود افزایش زیاد حجم کاری رادیولوژیست‌ها در سال‌های گذشته، میزان نیروی متخصص به همان نسبت زیاد نشده است.
بنابراین یک راه حل منطقی برای حل این مشکل استفاده از ماشین برای تفسیر تصاویر پزشکی و تشخیص ناهنجاری‌ها است.
نرم‌افزارهای تحلیل تصاویر پزشکی از الگوریتم‌های هوش مصنوعی یادگیرنده برای خواندن و بررسی تصاویر استفاده می‌کنند.
- این نرم‌افزارها می‌توانند در آن واحد صدها عکس را ارزیابی کنند.
- میتوان به گونه‌ای آنها را برنامه‌ریزی کرد که تصاویر شامل یافته‌های مشکوک را نشانه گذاری کنند.
- این دو مشخصه باعث می‌شوند که حجم کار رادیولوژیست به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش یابد.
معرفی یکی از نرم‌افزارهای تحلیلی موجود در بازار
Arterys:
آرتریز یکی از نرم افزارهای استفاده شده در تصویربرداری پزشکی در حوزه تحلیلی است. این نرم‌افزار یادگیری توسط هوش مصنوعی را با محاسبات ابری ترکیب می‌کند.
ثابت شده است که این نرم‌افزار سرعت و دقت تحلیل را افزایش می‌بخشد. نرم‌افزار آرتریز در اصل برای MRI قلب طراحی شده است و در حال حاضر برای ام آر آی ریه و ماموگرام‌ها هم توسعه داده شده است و به تشخیص آسیب‌های پاتولوژیکی در این سه ناحیه کمک می‌کند.
محدودیت‌های نرم‌افزار تحلیل تصاویر پزشکی
عملکرد این نرم‌افزارها تماماً وابسته به کیفیت الگوریتم‌های طراحی شان است. یک ماشین نمی‌تواند مسائل را “ببیند” و نمی‌تواند فکر کند و خروجی‌اش نهایتاً متکی بر تعدادی الگوریتم و عدد است.
بنابراین از آنجایی که این فناوری هنوز نوظهور است احتمال اشتباه و خطا در آن وجود دارد. با وجود اینکه این فناوری می‌تواند تا حد زیادی حجم کاری نیروهای متخصص انسانی را کاهش دهد اما هنوز نمی‌تواند به طور کامل جایگزین انسان شود.
نرم‌افزارهای پردازش تصاویر پزشکی
یک دسته دیگر از نرم‌افزارهای استفاده شده در تصویربرداری پزشکی نرم افزار پردازش تصاویر هستند.
این نرم‌افزارها فی‌النفسه برای این طراحی شده‌اند که عکس‌های تهیه شده را تبدیل کنند.
هرچند عده ای این دسته از نرم افزارها را در رده ی نرم افزارهای تحلیلی تصاویر پزشکی فرض می کنند نرم افزارهای پردازشی در واقع کار تحلیل را انجام نمی دهند.
با این وجود پردازش تصاویر توسط این نرم‌افزار کار تحلیل را برای رادیولوژیست آسان تر می کند.
پردازش تصاویر پزشکی سه گونه است:
- تقسیم تصاویر
- ثبت و تنظیم تصاویر
- بهبود نمایش تصاویر
تقسیم تصاویر
تقسیم تصاویر به این معنای فرآیند تقسیم یک تصویر به قطعات و بخش های کوچکتری است.
مطلوب تر این است که هرکدام از این قطعات معنا دار و شامل یک ساختار یا عضو متفاوت باشند.
نرم افزارهای تقسیم تصاویر پزشکی موارد زیر را انجام می دهند:
- مشخص کردن ناحیه مورد نظر
- مشخص کردن حدود و مرزهای آناتومیک (مانند عروق خونی)
- اندازه گیری حجم ها و مقادیر
ثبت و تنظیم تصاویر
ثبت و موضوع بندی فرآیندی است که باعث می شود تصاویر به درستی تنظیم شوند.
در این تکنیک مجموعه ای از تصاویر هدف بصورت ورودی به کامپیوتر داده می شود. وقتی که تصویر جدیدی به آن داده شود، این منبع جدید به گونه ای تنظیم می شود که در رده تصاویر هدف قرار گیرد.
بهبود نمایش تصاویر
نرم افزار نمایش بهبود نمایش تصاویر نحوه نمایش اولیه اطلاعات اصلی را تغییر می دهد.
این امر باعث می شود بتوان تحلیل را از زوایای مختلف انجام داد.
بهبود نماتیش در اصل فرآیند جستجوی داده، در صورت لزوم تغییر دادن آن و سپس نمایش دادن آن با عمق و کیفیت بهتر از داده های اولیه است.
نرم افزار مدیریت تصاویر پزشکی
در سال های اخیر تعداد بیماران نیازمند روش های تشخیصی تصویربرداری پزشکی افزایش زیادی داشته است.
همچنین کیفیت تصاویر پزشکی و تعداد آنها برای تشخیص بهتر افزایش یافته است که منجر به حجم بسیار بالای داده شده است.
بنابراین امروزه حجم عظیمی از داده ها در مراکز تصویر برداری پزشکی و بیمارستان ها مدیریت می شود.
ذخیره سازی، بازیابی و مدیریت این حجم عظیم از داده خود چالش بزرگی است.
نرم افزارهای مدیریت تصاویر پزشکی از طریق سازماندهی و یکپارچه سازی این داده ها می توانند کمک بسیار بزرگی را فراهم آورند.
نرم افزارهای مدیریت تصاویر پزشکی از یک سرور پکس (PACS server) تشکیل شده اند که می توانند با یک پایگاه DICOM معمولی یکپارچه سازی شوند.
یک نرم افزار استاندارد مدیریت تصاویر پزشکی باید دارای ویژگی های زیر باشد:
- جایگزینی آرشیوهای فیزیکی با ذخیره سازی سازمان یافته دیجیتالی تمام داده های تصاویر پزشکی
- رادیولوژیست بتواند از هر جایی به داده های مربوط به بیمار مانند پرونده پزشکی دیجیتالی بیمار، سیستم اطلاعات سلامت و سیستم اطلاعات رادیولوژی (RIS) دسترسی داشته باشد
پکس استانداردی که در بازار ایران موجود است دایپکس است که توسط شرکت مارکوپکس ارائه شده است.
سیستم دایپکس به عنوان هسته مرکزی پکس(PACS) مرکز درمانی عمل کرده و ذخیره، مدیریت تصاویر و اطلاعات را بطور متمرکز فراهم می‌آورد.
برای اطلاعات بیشتر می توانید به بخش محصولات مارکوپکس مراجعه کنید یا با کارشناسان پشتیبانی تماس بگیرید.
نرم افزارهای استفاده شده در تصویربرداری پزشکی برای رصد میزان تابش
یکی از معایب تصویربرداری پزشکی قرار گرفتن در معرض اشعه است.
با استفاده از این نرم افزار می توان اندازه گیری کرد که فرد در طول انجام تصویربرداری در معرض چه مقدار اشعه قرار می گیرد.
چرا نرم افزار رصد میزان اشعه در تصویربرداری پزشکی لازم است
با افزایش استفاده از روش های تشخیصی مبتنی بر پرتونگاری کامپیوتری شامل پزشکی هسته ای و سی تی اسکن و سی تی آنژیوگرافی و … افزایش زیادی در میزان قرار گرفتن افراد در معرض تشعشع رادیواکتیو رخ داده است.
بنابراین لازم است بتوان میزان اشعه ای که بیماران و کادر درمان در معرض آن قرار می گیرند را رصد کرد.
معرفی چند نرم افزار موجود برای رصد میزان اشعه
چندین توسعه دهنده نرم افزارهای تصاویر پزشکی برنامه هایی برای برای حل این مشکل نوشته اند.
از جمله:
- GE برنامه ای را پیشنهاد کرده است به نام DoseWatch.
که میزان اشعه منتقل شده به بیمار در یک مرکز را رصد می کند.
داده این نرم افزار را می توان برای یک دستگاه، فرآیند انجام کار و یا برای اپراتور طبقه بندی کرد.
- نرم افزار های دیگری مانند سکترا (Sectra) برنامه های تحت وب برای رصد میزان اشعه ارائه کرده اند.
برای مطالعه بیشتر درباره نرم افزارهای استفاده شده در تصویربرداری پزشکی می توانید به اینجا مراجعه کنید.
راه حل جامع مارکوپکس
در حوزه نرم‌افزارهای استفاده شده در تصویربرداری پزشکی
شرکت دانش بنیان تحولات نوین یادمان | مارکوپکس، تولیدکننده و ارائه‌دهنده سامانه‌های پکس جامع بیمارستانی و محصولات مکمل در زمینه ذخیره‌سازی و تبادل تصاویر پزشکی منطبق با استانداردهای روز جهانی است.
این شرکت علاوه بر دایپکس محصولات دیگری هم در رابطه با نرم‌افزارهای استفاده شده در تصویربرداری پزشکی ارائه داده است که تمامی مواردی که تا کنون بحث شد را مورد پوشش قرار می‌دهند:
دیویژن
نرم‌افزاری تحت سیستم عامل ویندوز که در اختیار کاربران سیستم پکس مراکز درمانی قرار می‌گیرد تا تصاویر پزشکی را از سیستم دایپکس بازیابی و مشاهده نمایند.
برنامه diVision برای طیف گسترده‌ای از کاربران و متخصصین است که همه نیازهای مختلف را به بهترین روش ممکن و با سهولت و امنیت بالا تامین می‌نماید.
از قابلیت‌های مهم دیویژن امکان دانلود اتوماتیک از سرورها و مراکز مختلف می‌باشد.
امکان گزارش نویسی حرفه ای و ساده از دیگر ویژگی‌های آن است.
این نرم افزار قابلیت‌های بسیار زیاد دیگری دارد که برای آشنایی با آنها می توانید کاتالوگ این محصول را دانلود کنید.
همچنین می‌توانید ویدیو آموزشی این نرم افزار را در اینجا مشاهده کنید.
متریک
سامانه تحت وب
متریک یک پلتفرم پیشرفته تحت وب و ایمن برای مشاهده، تشخیص و گزارش نویسی تصاویر رادیولوژی در مدالیته‌های متفاوت، است.
تمامی تصاویر در متریک با کیفیت تشخیصی دایکام قابل مشاهده هستند.
از مزایای این سامانه میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- طراحی این سیستم از استاندارد Dicom بهره گیری نموده است و با بالاترین و بهترین کیفیت تصویر را نمایش می دهد.
- این سامانه سازگاری با تمامی مرورگر های موجود شامل Safari , Chrome , Firefox را بدون هر گونه پیش نیاز را دارد
- جستجوی تصاویر بیماران با شرایط مختلف و شخصی سازی
- قابلیت مدیریت سطوح دسترسی کاربران
- امکان گزارش نویسی متنی و صوتی
- این محصول کاملا وب بیس بوده و مستقل از دیوایس و سیستم عامل می تواند بکار برده شود.
- نمایش تصاویر دایکام و تشخیصی با تمامی ابزارهایی که پزشکان و کارشناسان برای تشخصی نیاز دارند.
برای آشنایی بیشتر با این پلتفورم و سایر قابلیت هایش به اینجا مراجعه فرمایید
زئوس
Medical Workstation
زئوس برنامه کاربردی تحت ویندوز برای طیف گسترده ای از کاربران و متخصصان است که همه نیازهای مورد نیاز کاربران خود را به بهترین روش ممکن و با سهولت و امنیت بالا تامیین می‌نامید.
مشخصه های اصلی نرم افزار زئوس:
فیوژن – ادغام تصاویر
نشان دادن اطلاعات تصاویر به صورت ادغام شده میزان کارآیی اطلاعات تصاویر را افزایش داده و می تواند دقت تشخیص را در مواردی بالاتر برد. به منظور ترکیب اطلاعات موجود در دو تصویر در مدالیتی های مختلف و نشان دادن آنها با همدیگر از ادغام تصاویر یا فیوژن استفاده می شود.
در نرم افزار دیویژن به دو صورت انتخاب دستی و اتوماتیک می توان تصاویر را ترکیب نمود.
نمایشگر سه بعدی
همانطور که میدانیم تصاویر پزشکی در حالت استاندارد در یکی از جهات axial، coronal یا sagittal تصویر برداری می شوند که در نمایشگرهای دو بعدی این تصاویر در راستاهای استاندارد قابل نمایش می باشند.
از جهتی باید در نظر داشت که تصاویر در واقع از ارگانهای بدن که هر کدام یک جسم سه بعدی هستند گرفته شده است و در حقیقت در هر کدام از تصاویر دو بعدی ما برشی از یک ارگان سه بعدی مانند مغز، کبد، ریه یا یک آسیب مانند تومور نشان داده می شوند و اشرافی به شکل واقعی آن در فضای سه بعدی نداریم.
در برخی موارد نیز ممکن است بافت یا ارگان مورد نظر با زاویه ای قرار گرفته باشد که در هیچکدام از نماهای دوبعدی به خوبی مشاهده نشود درحالی که در حالت سه بعدی حجم قابل توجی را اشغال کرده است.
بنابراین قابلیت نمایش سه بعدی تصاویر کمک شایانی در تشخیص پزشک یا رادیولوژیست خواهد نمود. در نرم افزار زئوس این قابلیت در اختیار کاربران قرار گرفته است و کاربر می تواند تصاویر دوبعدی استاندارد را به صورت سه بعدی بازسازی نموده و نمایش دهد.
نمایشگر پانورامیک
این ویژگی که در نرم افزار زئوس ارائه شده است، بیشتر به منظور استفاده دندانپزشکان می باشد.
تصویر OPG توسط یک اسکنر پانورامیک تصویربرداری می شود و در یک تصویر تک فریم و دو بعدی OPG می توان همه دندانها را مشاهده نمود. روش دیگر تصویربرداری دندانپزشکی (CBCT، (cone beam computerized tomography می باشد.
این تصاویر شبیه تصاویر استاندارد می باشد و شامل چندین فریم است که هر کدام یک برش از فک بیمار را نشان میدهد.
CBCT یک تصویر سه بعدی است برخلاف OPG که یک تصویر دو بعدی است می تواند اطلاعات بیشتری در اختیار پزشک قرار دهد ولی از طرفی در این تصاویر پزشک قادر به مشاهده همه دندانها در یک نما را ندارد.
استفاده از نمایشگر پانورامیک به پزشک این امکان را میدهد که از تصاویر CBCT همان نمای OPG را تولید نماید و همزمان به اطلاعات عمق نیز دسترسی داشته باشد.
منابع:
