ارائه یک روش خودکار مقایسه کمی نظیر به نظیر دمای کف پا به منظور پیش بینی ناحیه در معرض زخم پای دیابتی براساس تصاویر حرارتی و تکنیک های بینایی ماشین

علیرضا کاشفی، alireza kashefi hakim sabzevari university, sabzevar, khorasan razavi, iran, tel: 09188330689سبزوار، توحید شهر، دانشگاه حکیم سبزواری، دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی پزشکی، تلفن:09188330689 جواد حدادنیا، javad haddadnia department of biomedical engineering, hakim sabzevari university, sabzevar, iranدانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی پزشکی

Abstract(in Persian; no English abstract is available)

مقدمه: زخم­پای دیابتی (diabetic foot ulcers) یکی از شایع ترین عوارض مربوط به دیابت است که بیش از 15 درصد افراد دیابتی را مبتلا می­سازد. از سوی دیگر به دلیل مشکلات موجود در سیستم ایمنی بدن افراد دیابتی، ترمیم این زخم­ها معمولاً به کندی صورت می­گیرد و این امر احتمال گانگرن شدن پا، قطع اندام و حتی مرگ را به طور چشمگیری افزایش می­دهد. روش های مرسوم برای تشخیص نواحی در معرض زخم که بر اساس معاینه و لمس کردن پوست می­باشند، معمولاً نمی­توانند تغییرات مربوط به یکپارچگی پوست را در زمان مناسب آشکار کرده تا از ایجاد زخم جلوگیری شود. بنابراین در سال­های اخیر تصویر برداری حرارتی از اندام به عنوان یک روش جدید در تشخیص زودهنگام ناحیه در معرض زخم مورد توجه قرار گرفته است. این روش­ها بر اساس مقایسه دمای کف پای چپ و راست برای شناسایی ناحیه التهاب صورت می­گیرد. روش­ها: در این مطالعه از 25 نفر از شرکت کنندگان در آزمایشگاه پردازش تصویر دانشگاه حکیم سبزواری در شرایط استاندارد تصاویر حرارتی گرفته شده، سپس الگوریتمی کاملاً خودکار به منظور مقایسه دقیق تصاویر حرارتی و استخراج نواحی پُرحرارت از ماتریس دمایی برای مقایسه نظیر به نظیر درجه حرارت پای چپ و راست افراد به منظور شناسایی ناحیه دارای التهاب پنهان طراحی گردید. یافته ها: سیستم پسشنهادی طراحی شده براساس تکنیک­های پردازش تصویر و بینایی ماشین موفق به یافتن دو مورد التهاب در بین افراد شرکت کننده در این پژوهش شد. میزان دقت (accuracy)، حساسیت (sensitivity) و ویژگی (specificity) الگوریتم به ترتیب برابر با 90%، 100%، 88% به دست آمد. نتیجه گیری: بر خلاف تحقیقات گذشته که بیشتر به صورت کیفی بر روی تصاویر حرارتی عمل می کردند، این مطالعه موفق به طراحی سیتمی کاملاً هوشمند جهت مقایسه کمی نقاط نظیر به نظیر در کف پای چپ و راست افراد به منظور شناسایی ناحیه التهاب گردید. این در حالی است که به گفته­ محققان، زمانی که یک بیمار آزمایش مونوفیلمان (monofilament test) را حس نمی کند و نمی تواند دمای کف پای خود را متوجه شود، در واقع تنها روش پیش­بینی و پیشگیری از ایجاد زخم پا در یک پای بدون حس، تشخیص تفاوت دما است که الگوریتم طراحی شده در این تحقیق به خوبی و با دقت، صحت و مقبولیت مناسب این خواسته را برآورده می کند.