אבחון מלריה באמצעות ראייה ממוחשבת

חוקרים מאוניברסיטת ווסטמינסטר בלונדון ומאוניברסיטת ניו סאות' ווילס באוסטרליה, חקרו ובחנו את השימוש באמצעי טכנולוגית הראייה הממוחשבת ובקרת איכות אוטומטית, לצרכי אבחנה מיקרוסקופית של מחלת המלריה. החוקרים בחנו זאת למטרת השגת תוצאות אבחנה מדויקות, אמינות ויעילות הרבה יותר.

רקע

מלריה היא מחלה זיהומית חמורה ביותר, הנגרמת על ידי טפילי דם היקפיים מסוג הנקרא פלסמודיום . על פי ממצאי  ארגון הבריאות העולמי,  מלריה גורמת ליותר ממיליון מקרי מוות מידי שנה, הנגרמים מ- 300-500 זיהומים.

 שיטת המיקרוסקופיה הידנית לבדיקת דגמי דם, שהומצאה בסוף המאה ה -19, כיום הנפוצה לאבחון מלריה.  אבחון ידני באמצעות מיקרוסקופ דורש הכשרה מיוחדת ומומחיות רבה. הוכח במספר מחקרים בתחום, כי מיקרוסקופיה ידנית איננה שיטת אבחנה אמינה כאשר היא אינה מבוצעת על ידי מומחים, זאת כתוצאה מחוסר הכשרתם, במיוחד באזורים הכפריים בהם המחלה נפוצה יותר.

לפיכך, נעשים מחקרים מקיפים לבחינת השימוש בשיטת computer vision , שמטרתה ביצוע משימה זו ללא התערבות אנושית, על מנת לספק כלי אובייקטיבי, אמין ויעיל לאבחון המחלה, ככל הניתן.

האבחון

דיאגנוזה מיקרוסקופית נעשית על ידי בדיקה ידנית ויזואלית של דגמי דם שונים. תהליך זה מחייב את היכולת להבדיל בין דגמי דם שאינם מכילים טפילים, כגון כדוריות דם אדומות תאי דם לבנים, טסיות דם ועוד, לבין דגמי דם המכילים טפילים הגורמים למחלה. כל זאת נעשה באמצעות מידע ויזואלי.

כאשר מדגם הדם מאובחן חיובי, כלומר שכן קיימים טפילי דם הגורמים למחלת המלריה, נעשות בדיקות נוספות שתפקידן לזהות את הזנים השונים של המחלה ושלבי מחזור חייה.

הבדיקה המיקרוסקופית נעשית על ידי מצלמה חכמה המבצעת עיבוד תמונה image processing, ומסוגלת לצלם מדגם דם בגודל של  2 ס"מ, בעזרת  1300 צילומים. מצלמה חכמה מסוג CCD Sensor זו, מבדילה בין סוגי מדגמי הדם השונים על ידי גודלם וצבעם, כל זאת נעשה על ידי חישובי אלגוריתמים מורכבים מתקדמים.

על מנת שהאבחון יהיה מדויק ככל האפשר, ה- machine vision מורכב ממספר פעולות וגורמים חיוניים: כגון ניתוח תמונה על ידי image processing, עיבוד התחלתי, סגמנטציה ומשימות מיון. לפיכך, הרצוי הוא שימוש במיקום מיקרוסקופי מדויק ופוקוס אוטומטי, מהיר ואמין ביותר. כל זאת על מנת להגיע תוצאות אמינות באיתור התאים הנגועים במחלה.

לסיכום, נראה כי נעשים מאמצים נרחבים לצורכי מחקר אבחון המחלה, ונבחנת האפשרות בשימוש בטכנולוגית הראייה הממוחשבת ובקרת איכות אוטומטית, על מנת לספק כלי מדויק, אמין ויעיל לאבחון המחלה. בכך, יוכלו לאבחן את מחלת המלריה בשלבים מוקדמים יותר, ובכך להציל חייהם של מיליוני בני אדם בכל רחבי העולם.