סיקור מקיף

סריקת MRI שקטה בשישית מהזמן הנדרש כיום

ד"ר ליאור ויצמן, פוסט-דוקטורנט במעבדתה של פרופ' יונינה אלדר מהפקולטה להנדסת חשמל בטכניון, מפתח טכנולוגיית MRI מהירה, שקטה ומדויקת

ד"ר ליאור ויצמן. צילום: הטכניון
ד"ר ליאור ויצמן. צילום: הטכניון

צילום תמונת סטילס – משימה שאנו מבצעים כיום כלאחר יד באמצעות הסמארטפון – היה אתגר קשה ומעיק לפני כ-150 שנה. ראשית נדרש הלקוח להזמין תור בסטודיו מיוחד לצילום, ובהגיע תורו היה נאלץ לשבת זמן רב ללא ניע, בסיוע מייצבי ראש, בחדר אפוף עשן – העשן שהפיצו מבזקים מסורבלים ופרימיטיביים. בסוף התהליך הארוך והיקר המתינה לו תמונה בגוני שחור-לבן.
סריקות ה-MRI המקובלות כיום מזכירות את חווית הצילום המיושנת: עלינו להזמין תור – לעתים חודשים מראש – ואז לשכב ללא ניע כ-50 דקות לפחות בתוך מכשיר צר שאינו מומלץ לסובלים מקלסטרופוביה. המטופל, הסובל במשך כל הזמן הזה מרעשים צורמים המסוגלים לחדור מבעד לאוזניות ולאטמי אוזניים, מוזהר כי כל תזוזה שלו עלולה לפגום באיכות התמונה.
האם יבוא יום שבו סריקת MRI תדמה, מנקודת ראותו של המטופל, לצילום סטילס באמצעות הסמראטפון? אין ספק כי היום הזה עוד רחוק, אולם לאחרונה התקצרה הדרך אליו הודות למחקר משותף שנערך במימון מלגת אשכול (משרד המדע) ובחסות תכנית מרכזי המצוינות (i-core) של ות"ת וממשלת ישראל. במחקר השתתפו פרופ' יונינה אלדר וד"ר ליאור ויצמן מהטכניון, ד"ר דפנה בן בעש"ט מבית החולים איכילוב וד"ר אסף טל ממכון ויצמן.
הנחת המוצא של המחקר היא כי חלק גדול מן המידע הנאסף בסריקות ה-MRI הקיימות אינו נחוץ לאיבחון המדויק. מידע זה כולל חתכים (תמונות דו-ממדיות) המקובצות ברצפים. כל רצף בנוי מחתכים רבים, ההופכים אותו ל"תמונה נפחית" מלאה של האיבר כולו. השיטה הקיימת, שבה נסרקים כל הרצפים במלואם, צורכת זמן סריקה ממושך מאוד.
הגישה שנבחנה במחקר המשותף מבוססת על ניצול הדמיון בין חתכים שונים ובין רצפים שונים. מאחר שבין חתכים קרובים ורצפים עוקבים שורר דמיון רב, אפשר לדגום רק חלק מהמידע הכולל וכך לקצר את זמן הסריקה מבלי להפסיד מידע משמעותי. יתר על כן, תהליך זה משפר משמעותית את איכות התמונה – שינוי המסייע רבות לצוות הרפואי.
במחקר נבחנה דרך נוספת לקיצור זמן הסריקה: שימוש בסריקות שבוצעו במטופל בעבר. באמצעות אלגוריתם שפיתחה קבוצת המחקר בודקת המערכת את הדמיון בין הסריקה הנוכחית לסריקות קודמות, ועל סמך בדיקה זו מאפשרת חיסכון רב במידע שיש לרכוש עבור הסריקה הנוכחית.

LIOR_MRI[1]
השימוש בשיטות החדשות הובילו לצמצום דרמטי (של עד 85%) בכמות המידע שיש לאסוף בסריקת MRI. פירוש הדבר הוא קיצור משך הסריקה ב-85%. יתר על כן, במחקר נוסף הצליחה הקבוצה להפחית בכ-18% (18 דציבל) את הרעש הנוצר בתוך מכשיר ה-MRI.
"האצה והשקטה של סריקות MRI מעסיקים חוקרים רבים כבר זמן רב," מסביר ד"ר ויצמן, "אולם מרבית הפתרונות מצריכים חומרה ייעודית יקרה, וכן אינם מאפשרים קיצור של זמן הסריקה בלי לאבד מידע חיוני רב. הרעיון שלנו – ניצול דמיון בין רצף לרצף ובין חתך לחתך, ושימוש בסריקות קודמות – מאפשר לצמצם דרמטית את זמן הסריקה תוך שיפור איכותה. תוצאות המחקר התפרסמו לאחרונה בכתב העת היוקרתי Medical Physics, וכעת אנו מקווים כי מרכזים רפואיים ויצרנים של מכשירי MRI יאמצו את תוצאותיו וישפרו בכך את סריקת ה-MRI ואת 'חווית המשתמש'."

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

3 תגובות

  1. האות אקראי או דגום במובן שהמערכת שדוגמת אותו, איננה יודעת איך הוא ייראה לפני הדגימה.
    בנוסף אלגוריתמים לחידוד התצוגה שקיימים מזמן בסמארטפונים ובטלסקופים חלליים מחדדים את התמונה הרבה יותר ממה שהיה ניתן בלעדיהם ומאפשרים צפייה בעצמים בחדות שאיננה אפשרית אחרת. לכן גם אם לא נעשה שימוש ב XSAMPLING של יונינה, אלא בשיערוך על סמך פיקסלים קרובים, אין חשש לאובדן מידע, אלא הוא מתקבל בחדות דרך מכפיל כוח. האלגוריתם.

  2. הפרופסור יונינה אלדר פיתחה מה שמכונה XSAMPLING. התיאוריה מאפשרת לדגום בתדר X, כאשר בפועל היא דוגמת תדר גבוה בהרבה. עד אליה אם דגמת מידע בתדר X, קיבלת X/2 בפועל.
    לכן היא לא מאבדת מידע, אלא פשוט מפזרת את הדגימות אולי במרחק זמן לא אחיד אלא לפי הצורך.

    אם תיאוריה גדולה זו שלה(היא חברת האקדמיה הצעירה הישראלית למדעים – פריוילגיה סופר נדירה) מיושמת כעת ליישום מעשי כל כך – אינני יודע. בשביל זה צריך לקרוא את המאמרים המדעיים. אם אכן זה כך, המידע לא ילך לאיבוד, הוא יזוהה ויידגם ביתר צפיפות בזמן לפי הצורך.
    אנחנו רגילים לחשוב במונחים מוחלטים ובמונחים אלה הרבה דברים נראים בלתי אפשריים כמו למשל – חשש לאבד מידע. אבל במונחים של אות אקראי, הסטטיסטיקה מנצחת תמיד וניתן לדגום אותות שהולכים לאיבוד אחרת.
    אינני מעריץ של הפרופסור אלדר. ישנם היבטים לא מדעיים של עבודתה שאני פחות אוהב. כמדענית היא נחושה וחדשנית.

  3. אז החליקו את התמונות. יפה. אבל מה אם יש גידול קטן שנראה רק בחתך אחד? הוחלק ונמחק. חכו לתביעה הראשונה ואז אף רופא לא יעיז להשתמש בהחלקה.
    יש בעולם המערבי מספיק מכשירי MRI לכל הצרכים. אני קורא שגם בישראל הבעיה היתה כנראה רק כספית (מי משלם למי) ונפתרה כבר.
    אבל יש לי הצעה להגדיל את נצילות המכשירים בקרוב ל-100%: מנסיוני, זמן ההכנה קרוב לזמן הבדיקה עצמה. אם יבנו מיטות על מסילה משני צדדי המכשיר, אפשר להכין חולה אחד בזמן שאחר נבדק. צריך קיר מפריד ומסכים שיסתירו ראות דרך המכשיר. פשוט וזול.
    נשארה בעיית צוואר הבקבוק של הפיענוח. אם מערכת החינוך תמשיך בקריסה, לא יהיו רופאים מפענחים וגם לא טכנאים להפעלה. אז להביא סינים או הודים. בעצם, גם לא יהיו רופאים שיזמינו בדיקות. אז אין בעיה.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן