اندازه گیری شاخص جمجمه در سینوستوز ساژیتال با استفاده از تکنیک های هوش مصنوعی

در کرانیوسینوستوز یک یا چند سوچور جمجمه به شکل زودرس بسته می شوند که می تواند منجر به ناهنجاری شکل جمجمه و یا حتی افزایش فشار داخل جمجمه و اشکال مختلف تاخیر تکاملی کودک شود. در کرانیوسینوستوز ساژیتال، قطر قدامی خلفی جمجمه افزایش می یابد. ایندکس جمجمه مهم ترین شاخص برای تشخیص و پایش بیماران مبتلا به این بیماری است. ایندکس جمجمه عمومآ با اندازه گیری مستقیم ابعاد سر شیرخوار و یا استفاده از سی تی اسکن جمجمه تعیین می شود. اگر بتوان با استفاده از تکنیک های هوشمند، شکل جمجمه را از روی تصاویر معمول دیجیتال سر شیرخواران تعیین کرد، می توان به پزشکان و والدین در تشخیص زود هنگام این ناهنجاری، پایش بهتر نتایج درمان و کاهش هزینه ها کمک کرد.

در این مطالعه تشخیصی با راه اندازی یک روش علمی اجرایی، سعی در تعیین خودکار ایندکس جمجمه شیرخواران مبتلا به سینوستوز ساژیتال (با استفاده از تصاویر دیجیتال روتین سر آنها) بر اساس الگوریتم شبیه سازی تبریدی شده است. اطلاعات مربوط به 59 شیرخوار مبتلا به سینوستوز ساژیتال که در بیمارستان کودکان مفید تهران جراحی شده بودند، بررسی  شد و شاخص جمجمه آنها (مقدار نرمال بین 85درصد- 75درصد)، با استفاده از الگوریتم پیشنهادی تعیین و با مقادیر اندازه گیری شده توسط جراح مغز و اعصاب کودکان با استفاده از نرم افزار متلب مقایسه شد.

الگوریتم پیشنهادی با دقت قابل قبولی ایندکس جمجمه را در بیماران مورد مطالعه محاسبه کرد. ایندکس جمجمه توسط الگوریتم شبیه سازی تبریدی با میانگین 72/04و انحراف معیار 5/21 گزارش شد که اختلاف کمی با مقادیر ایندکس جمجمه اندازه گیری شده توسط جراح با میانگین 72/21و انحراف معیار 5/08 دارد. ارزیابی آماری ما با استفاده از آزمون t زوجی نشان می دهد که تفاوت معناداری بین دو گروه وجود ندارد (0/52 = p-value). مقادیر اندازه گیری شده توسط این روش در 55 بیمار از 59 بیمار مورد مطالعه (93/2درصد) در بازه مقادیر مطلوب تعیین شده توسط عامل انسانی قرار دارند (0/8≤  P).

به نظر می رسد روش پیشنهادی می تواند با دقت قابل قبولی با استفاده از عکس های روتین سر بیماران، مقدار ایندکس جمجمه را محاسبه کند. با توسعه این روش ممکن است بتوان به پزشکان و والدین در تشخیص زود هنگام این ناهنجاری و پایش بهتر نتایج درمان و کاهش هزینه ها کمک کرد.