آندوسکوپی مجازیVIRTUOLENDOSCOPY روش بازسازی مجازی یکی از شاخه های علم کامپیوتر است . که داده را تبدیل به تصاویر سه بعدی می کند و درقسمت خروجی سیستم به نمایش می گذارد .
اندوسکوپی مجازی یک سیستم نرم افزاری گرافیکی است که برای بررسی و مطالعه اندوسکوپی شبیه سازی شده داخل یک تصویر سه بعدی به کار می رود .
قبل از ابداع CT تمام اطلاعات درون بدن بیمار با استفاده از روشهای تهاجمی ( اندوسکوپی ، آنژیوگرافی ، پنومو آنسفالوگرافی و برونکوسکوپی و ... ) به دست می آمد . این روشها علاوه ناخوشایند بودن برای بیمار خطرناک هم بودند به عنوان مثال در اندوسکوپی امکان سوراخ شدن لوله گوارشی وجود دارد .
هر چند ابداع CT-Spiral و به خصوص نوع multi slice آن تاثیری شگرف برروی حجم اطلاعات بدست آمده از بیمار داشت ولی هنوز هم تصاویر دو بعدی بود در حالی که تمام ساختارهای مورد مطالعه سه بعدی بودند و برای غلبه بر این مشکل رادیولوژیست می بایست با کنار هم گذاشتن اطلاعات حاصل از تصاویر و دانسته های بالینی بیمار و تصور سه بعدی تصاویر در ذهن خود به نتیجه می رسید . راه حل ابداع شده برای غلبه بر این کاستی اندوسکوپی مجازی بود که با استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری امکان خلق تصویر سه بعدی از عضو مورد نظر و امکان حرکت در طول لومن ها مثل اندوسکوپی را فراهم می کرد .
- کاربردهای اندوسکوپی مجازی اندوسکوپی مجازی یک ابزار توانمند برای بررسی قسمتهای مختلف بدن است . برای بررسی کولن ( virtual colonoscopy 1999 ) راههای هوایی ( virtual bronchoscopy 1999 ) ، سینوسهای اطراف بینی ، مثانه ، کانال نخاعی ، و اخیراً مجازی پانکراسی و مشترک صفراوی . ( virtual cholangioponcreatoscopy 1998 ) ، و گوش داخلی uallabyrinthoscopy 2000 ) ( virtual - مزیت ها و محدودیت ها با استفاده از این روش امکان جمع آوری اطلاعات از سطح داخلی و خارجی لومن وجود دارد در حالی که در اندوسکوپی فقط امکان بررسی داخل لومنی وجود داشت .
در این روش امکان بروز عوارض ناشی از اندوسکوپی وجود ندارد ( سوراخ شدن لوله گوارش و یا ایجاد عفونت ) گاهی اوقات تنگی ها و انسداد موجود در لوله گوارش امکان عبور اندوسکوپ را مشکل یا حتی غیر ممکن می کند و این درحالی است که با استفاده از اندوسکوپی مجازی می توان این گونه ساختارها را نیز مورد مطالعه قرار داد . در کنار این مزایا این روش با محدودیت هایی نیز روبرو است که از آن جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد .
در حال حاضر هزینه انجام این کار بیمار گرانتر از اندوسکوپی است . به عنوان مثال هم اکنون هزینه انجام virtual colonoscopy در ایالات متحده امریکا حدود 500 دلار است که تقریباً ده برابر اندوسکوپی است . کم بودن اطلاعات بافتی و آناتومیکی نسبت به روش اندوسکوپی نیز یکی از محدودیت های این روش است و همچنین در این روش امکان اعمال روشهای مداخله ای مثل polypectomy وجود ندارد و در صورت وجود polyp در روده ها باید با استفاده از اندوسکوپی فایبداپتیک اقدام به polypectomy کرد .
- ابزار و لوازم مورد نیاز برای اندوسکوپی مجازی برای انجام CT اندوسکوپی مجازی باید چهار بخش وجود داشته باشد که عبارتند از دریافت اطلاعات ، پردازش اولیه تصویر ، ارائه سه بعدی و در انتها نمایش و تجزیه و تحلیل تصویر است .
1- دریافت اطلاعات ( Data Acquisition ) : نخستین گام در تشکیل تصویر مطلوب انتخاب دقیق پارامترهای اسکن است . این پارامترها شامل ضخامت برش ، پیچ اسپیرال و مقدار روی هم افتادن لبه ها ( ovelaping ) و فاکتورهای تابش اشعه مثل kvp ،‌ mA و زمان اسکن . انتخاب فاکتورهای تابش باید به گونه ای باشد که یک تعادل بین کیفیت تصاویر و دوز جذبی بیمار ایجاد کند .
جدول زیر فاکتورهای پیشنهاد شده را برای انجام سه تصویربرداری راههای هوایی ، کولن و آنژیوسکوپی را نشان می دهد . نوع مطالعه kvp mA زمان اسکن پیچ ضخامت برش ( mm ) شاخص تصویر برونکوسکوپی 120 150 1sec/rev 1 5 1 کولونوسکوپی 110 100 1sev/rev 1/25 5 2 آنژیوسکوپی 120 150 1sev/rev 1/25 5 2 2- پردازش اولیه تصاویر ( Image processing ) مرحله بعدی پس از دریافت اطلاعات پردازش اولیه اطلاعات است که هدف آن بهینه سازی تصویر قبل از پردازش نهایی است .
پردازش اولیه شامل استفاده از الگوریتم های مختلف فیلد کننده نویز برای کاهش نویز تصاویر است . بخش بندی تصویر ، تعیین مسیر حرکت برای حرکت در داخل ساختارهای لوله ای و ابزارهای دیگر مثل ابزارهای دسته بندی ( cropping ) و قطع کردن ( cutting ) است . بخش بندی تصویر ( segmentation ) می تواند به دو روش نیمه اتوماتیک ( توسط اپراتور ) و یا تمام اتوماتیک انجام شود .
در روش نیمه اتوماتیک اپراتور قسمتی را انتخاب می کند که شامل اطلاعات مورد نظر است و پس از انجام این عمل برای ارائه بعدی آماده است . به عنوان مثال برای برونکوسکوپی این عمل یک تصویر ماسک برای ارائه سه بعدی آماده می کند که شامل راههای هوایی و ششهاست . که در آن کل فضای میان سینه ، استخوانها و سایر ساختارهای خارجی حذف شده اند . 3- ارائه سه بعدی ( 3d Rendering ) دو روش برای ارائه تصویر سه بعدی در اندوسکوپی مجازی وجود دارد .
ارائه تصویر سه بعدی از سطح ( surface redering ) و ارائه حجم ( volume Rende ring ) هر دو این روشها در آزمونهای گوناگون CT اندوسکوپی استفاده می شوند . ولی اکثراً صاحب نظرات معتقدند که ارائه سطح برای استفاده در تصاویر CTVR مناسب نیست به این دلیل که باعث آرتی فکت ناشی از میانگین گیری حجم می شود . استفاده از ارائه سه بعدی از حجم باعث ایجاد تصویر واقعی تر از ناحیه مورد نظر می شود در ضمن این که آرتیفکت های کمتری نیز نسبت به روش ارائه سطح دارد .
جمع آوری اطلاعات پردازش اولیه اطلاعات ارائه سه بعدی نمایش و تجزیه و تحلیل تصویر فرایند طی شده برای تهیه تصاویر CT اندوسکوپی 4- نمایش و تجزیه و تحلیل تصویر برای نمایش و تجزیه و تحلیل تصویر نیاز به سیستم های کامپیوتری و نمایش دهنده های قوی است . CT اندوسکوپی شامل ابزارهای تجزیه تحلیل تصویر است که به اپراتور این اجازه راه می دهد تا با استفاده از طیف گسترده ای از نرم افزارها به کار روی تصاویر بپردازد که تعدادی از این کارها در زیر آورده شده است .
- تمام موارد مربوط به تصاویر دو بعدی ( تصاویر آگزیال CT ) - Flythrough2 ارائه مدل سه بعدی از آناتومی ناحیه مورد نظر - Navigat of 3D این برنامه برای تعیین مسیرحرکت در آناتومی ناحیه مورد نظر است . - برش و نمایش تصویر آناتومی نواحی که روی هم خوابیده اند .
- تعریف وضعیتهای پاتولوژیک برای استفاده از کامپیوتر در آشکارسازی این وضعیت ها - رسم کردن یک تصویر از سطح داخلی کولن مثل ساختار های مسطح ( ارائه تصویر از یک ناحیه از کولن به صورت یک تصویر مسطح نه لوله ای شکل ) . ] مطالعات اخیر توسط Beaulieu و همکارانش ( 1999 ) نشان می دهد که ponoramicendoscopy3 حساسیت بیشتری نسبت به روش virtual Endoscopy برای یافتن پولیپها دارد [ - برنامه های نرم افزاری مورد استفاده در ارزیابی تصویر دامنه وسیعی از نرم افزارها برای استفاده در ارزیابی تصویر وجود دارد ، تمام این بسته های نرم افزاری ویژگی مشترکی دارند که شامل ابزارهای کمکی و نمایشی در آنها بخصوص برای استفاده در اندوسکوپی مجازی در MRI و CT است .
به عنوان مثال Higgins و همکارانش در سال 1998 از Quicksee و Vida و مطالعات برونکوسکوپی مجازی استفاده کردند . Blezek و Robb در سال 1997 از نرم افزار ANALYZE استفاده کردند آن را توسعه دادند و در mayo clinic واقع در Minnesota و Rochester از آن استفاده کردند .