”التصوير المقطعي رباعي الأبعاد”.. أحدث ابتكارات جامعة كاوست
ابتكر فريق بحثي بجامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية “كاوست”، طريقة تصوير جديدة، رباعية الأبعاد، تُحسّن من جودة التصوير المقطعي؛ عن طريق إضافة “الزمن” كبُعد رابع إلى الأبعاد الثلاثة المعروفة: الطول، والعرض، والارتفاع، التي تقيس الأجسام سريعة التغير؛ لمعالجة الدقة المطلوبة أثناء عملية التصوير.
يتيح الابتكار، التقاط التغييرات في شكل الأجسام ثلاثية الأبعاد، أثناء تصويرها بدقة غير مسبوقة، علمًا بأن تكنولوجيا التصوير الشعاعي الطبقي ثلاثي الأبعاد المعالج بالكمبيوتر، تعتمد على تكنولوجيا تصوّر البنية الخارجية والداخلية للجسم المراد تصويره؛ من خلال تجميع سلسلة متعاقبة من الصور ثنائية الأبعاد، التي يتم التقاطها داخل وحول الجسم.
حرص كل من كم جوانجمينج زانج ورمزي إيدوغي، تحت قيادة فولفجانج هيدريش؛ أستاذ علوم الحاسب الآلي بجامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية “كاوست”، على تطوير طريقة تصوير جديدة رباعية الأبعاد، تُحسِّن جودة التصوير المقطعي؛ بإضافة البعد الرابع للجسم، وهو “الزمن”، فعند خضوع أي شخص لأشعة باستخدام الرنين المغناطيسي الطبي، يحتاج هذا النوع من الصور، إلى ثبات الجسم خلال عملية تصوير الأشعة، والتي قد تستعرق عدة دقائق؛ إذ يعد التقاط صورة ثلاثية الأبعاد عملية غاية في الصعوبة؛ لتغيٌر الجسم، أو احتمال إصابته بتشوٌه بشكل مستمر؛ لذلك عادة ماتعطي الأساليب الحالية في تكوين الصور ثلاثية الأبعاد نتائج غير حقيقية أو غير دقيقة لحالة الجسم الذي تم تصويره.
وأشار “زانج” إلى أن التحدي الرئيس يبرز عندما يكون التغيٌر في شكل الجسم سريعًا للغاية، بحيث لا يستطيع الماسح سوى التقاط صور قليلة قبل أن يصبح هذا التغير ملحوظًا؛ فتكون المشكلة في كيفية تكوين صور ثلاثية الأبعاد مفصلة للغاية بعدد لقطات قليل، مع معلومات أقل بكثير مما سيكون متاحًا عند تكوين صورة ثلاثية الأبعاد للأجسام الساكنة.
تعامل الفريق البحثي مع هذا التحدي على مرحلتين:
تعديل تسلسل الالتقاط للحصول على توزيع أفضل لعمليات المسح عبر الزمن.
ابتكار خوارزمية باستخدام تطبيقات الكمبيوتر؛ لإعادة البناء عند نقطة زمنية معينة، باستخدام معلومات من زمن المسح التصويري السابق والتالي لهذه النقطة الزمنية.