نرم‌افزار برش رگ: تصویربرداری از رگ‌های مغزی با MRI
مقدمه
شیوه‌های مختلفی برای بررسی وضعیت فعالیت‌های مغزی وجود دارند که رایج‌ترین آنها تصویربرداری مغزی (Neuroimaging) هستند. بطور معمول در تصویربرداری‌ها مغزی، فقط ساختارهای صلب مغزی همچون سلول‌ها و دنباله‌های اکسونی/دندریتی به شکل کلی قابل بررسی هستند. اما بسیاری از مسایل موجود در مغز که در حوزه‌های علوم اعصاب مهمند، در تصاویر ثابت از ساختارهای ماکروی مغزی قابل استنباط نیستند.
از دیدگاه فیزیولوژی مغز، فعالیت مغزی رابطه مستقیمی با وضعیت جریان خون در هر محدوده آن دارد، به طوری که کاهش یا افزایش فعالیت در هر بخش از مغز وابسته به نوع خاصی از پردازش در آن منطقه است. افزون بر این، بعنوان یک اصل کلی، کاهش جریان خون در یک منطقه به معنای کاهش فعالیت و احتمال بروز تروما (آسیب) در آن منطقه است. تکنولوژی fDOT با استفاده از امکانات مادون قرمز و نیز مواد فلورسنت به نمایش وضعیت جریان خون در رگ‌های مغز تا عمقی محدود می‌پردازد و نتایج درخشانی نیز ارائه نموده، اما کافی نیست.
اهمیت بررسی سیستم های عروقی مغز
فعالیت‌های خونی در مغز برای اختلالات بسیاری حایز اهمیت است که شاید بیماری‌های نورودژنراتیو در راس آنها باشند. موارد معروف بیماری‌های نورودژنراتیو شامل زوال عقل، بیماری پارکینسن، و تصلب چندگانه (MS) هستند. در این بیماری‌ها/ اختلالات، جریان خون در نواحی مختلف مغزی نسبت به افراد بدون این اختلالات متفاوت است و پژوهش‌های متعدد این ارتباطات را اثبات نموده‌اند.
پژوهشگران موسسه ایلیکسا، در راستای شناسایی و تهیه نقشه سه‌بعدی رگ‌های مغزی، اقدام به تهیه نرم افزار برش رگ برای تهیه نقشه‌های خودکار از وضعیت رگ‌های مغزی در تصاویر MRI نموده‌اند. نرم‌افزار برش رگ بر اساس تکنولوژی پیچیده محاسباتی پردازش تصویر اقدام به طراحی تصویری شبکه مویرگی در سطوح و لایه‌های مختلف مغز نموده و آن را بر روی تصاویر MRI بیمار منعکس می‌سازد.
کاربری نرم افزای برش رگ
برای استفاده از نرم‌افزار برش رگ، ابتدا تصاویر MRI مغز بیمار بهینه‌سازی شده و سپس با استفاده از الگوریتم‌های پردازش تصویر، اقدام به ارائه نقشه‌های مویرگی با حداکثر احتمال صحت می‌نماید. متخصصان می‌توانند با ترکیب تصاویر شبکه مویرگی بر روی MRI بیماران، به طور بصری به محاسبه و مقایسه وضعیت آسیب‌های مغزی، پیشرفت بیماری، و سیر درمان بپردازند.
نرم‌افزار برش رگ با استفاده از توابع نرم‌افزار MATLAB نگاشته شده و در بیمارستان دانشگاه ناتینگهام مورد تایید بالینی و پژوهشی قرار گرفته است. کاربرد نرم‌افزار برش رگ بویژه در فرآیند تشخیص و پایش سیر بیماری MS نتایج قابل توجهی به بار آورده است.
