تصويرنگاري پزشكي: سيستم هاي موجود و روشهاي مطرح در تحليل تصاوير

Medical imaging: existing imaging systems and state-of-the-art image analysis methods

به تصوير كشيدن ساختارهاي داخلي بدن انسان و استخراج اطلاعات كمّي از آنها در تشخيص بسياري از بيماريها و ارزيابي نتايج درمان نقش كليدي دارد. در اين مقاله ابتدا به اختصار مهم ترين روشهاي تصويرنگاري پزشكي معرفي و سپس، كاربردهاي آنها به همراه مزايا و معايبشان بيان شده است. همچنين، نمونه هايي از پژوهشهاي اخير در زمينه پردازش كامپيوتري و تحليل كمّي تصاوير پزشكي مطرح و در اين خصوص، جداسازي بافتهاي مختلف، بخش بندي ساختارهاي مغزي، استخراج و ارزيابي فيبرهاي عصبي، تخمين ميزان مواد شيميايي در بافتها و در كنار هم گذاشتن اطلاعات استخراج شده از تصاوير مختلف ارايه شده است. نتايج به دست آمده از پژوهشهاي اخير بيانگر آن است كه سيستم هاي تصويرنگاري پزشكي و تحليل تلفيقي آنها مي توانند در شناسايي بيماريها و ارزيابي نتايج درمان به پزشكان بسيار كمك كنند. انتظار مي رود پژوهشهايي كه در زمينه ارتقاي كيفيت و تواناييهاي سيستم هاي موجود، ارايه سيستم هاي جديد و استخراج اطلاعات كمّي از تصاوير در حال اجرا هستند، در كاهش نياز به روشهاي تهاجمي و افزايش دقت در روشهاي غير تهاجمي نقش اساسي داشته باشند.

Imaging of the internal structures of the human body and extraction of quantitative information from medical images are important for diagnosis and treatment evaluation applications. In this paper, first we introduce most important, currently available medical imaging modalities. Then, we present samples of the ongoing research projects focused on computerized processing and quantitative evaluations of medical images. To this end, we describe segmentation of different tissues and structures, extraction and evaluation of fiber bundles in the brain, estimation of chemical contents of abnormal tissues, and fusion of the tissue parameters extracted from different images. Recent results of the research projects indicate that medical imaging modalities and their integrated analysis provide significant assistance to the physicians for their diagnosis and treatment evaluations. It is expected that the ongoing research projects play crucial roles in improving existing imaging systems, developing new imaging modalities, and extracting quantitative information from the images for the ultimate goal of reducing the need for invasive methods and improving accuracy of noninvasive methods for healthcare.