به گزارش ثریا - یبه نقل از دانشگاه تهران، بر اساس این مطالعه جدید که توسط تیمی از پژوهشگران دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران انجام شده است، شاخصی ساده و قدرتمند برای ارزیابی و پایش آرتروز مفصل لگن معرفی شده و راهکاری نوین برای حل چالشهای موجود در تشخیص و پایش این بیماری پیشرونده ارائه میدهد. این نوآوری میتواند محدودیتهای روشهای رایج تصویربرداری را برطرف کرده و امکان پایش مستمر و حتی تشخیص زودهنگام این بیماری شایع را در محیطهای غیرکلینیکی فراهم کند.
رضوان نصیری، عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران، که این پژوهش را سرپرستی کرده است، درباره ضرورت انجام این پژوهش گفت: عوامل خطر عمومی آرتروز شامل افزایش سن، چاقی، جنسیت، سبک زندگی کمتحرک، ژنتیک و کار بدنی سنگین است. طبق مطالعات، ناهنجاریهای الگوی راه رفتن نیز میتوانند ریسک ابتلاء را افزایش دهند. ازاینرو، پایش الگوی راه رفتن برای تشخیص زودهنگام، ارزیابی پیشرفت بیماری و سنجش اثربخشی درمانها ضروری است.
وی با اشاره به چالشهای موجود در تشخیص این بیماری پیشرونده، افزود: تاکنون، تصاویر رادیوگرافی رایجترین روش برای تشخیص و تعیین شدت آرتروز بودهاند؛ مانند سیستم درجهبندی Kellgren-Lawrence (KL) که بیماران را در چهار سطح شدت (۱، ۲، ۳ و ۴) طبقهبندی میکند. با این حال، تفاوتهای زیاد در الگوی راه رفتن بیماران با شدت مشابه، شباهت بین درجات مختلف و وابستگی ارزیابی به نظر متخصصان – که میتواند منجر به خطا شود- دقت و کارایی این روشها را محدود کرده است. همچنین، افراد با ریسک بالای ابتلاء ممکن است در تصاویر رادیوگرافی هیچ نشانهای از بیماری نداشته باشند. روشهای دستهبندیمحور برای پایش اثربخشی درمانهای پزشکی نیز مناسب نیستند. از آنجا که آرتروز پیشرونده و تدریجی است، سنجش شدت بیماری نیازمند شاخصی پیوسته است. با این حال، تنها تعداد محدودی از مطالعات شاخصهای پیوسته برای ارزیابی کیفیت راه رفتن ارائه کردهاند که اغلب فاقد تفسیرپذیری فیزیکی و بالینی بوده و وابسته به ساختار مدل و دادههای آموزشی هستند؛ بنابراین نتایج و تعمیمپذیری آنها مورد تردید است.
وی درباره راهکار ارائه شده در این پژوهش، گفت: در این پژوهش، شاخصی خطی، پیوسته و قابل تفسیر فیزیکی و بالینی با عنوان Hip Osteoarthritis Index (HOI) معرفی شده است. HOI برای ارزیابی شدت آرتروز لگن بر پایه دادههای کینماتیکی راه رفتن و با حداقل تعداد مفاصل طراحی شده است. دادههای مورد استفاده شامل ۸۰ فرد سالم و ۱۰۶ بیمار مبتلا به آرتروز لگن (در درجات ۲، ۳، و ۴ طبق سیستم KL) بودند و دادههای بیماران در دو مرحله پیش از عمل و شش ماه پس از عمل تعویض مفصل لگن جمعآوری شد.
سرپرست این تیم پژوهشی، درباره انجام این پژوهش گفت: با تحلیل کینماتیکی مفاصل لگن و زانو، ویژگیهای مهم استخراج شدند و با استفاده از ماشین بردار پشتیبان خطی(Linear SVM) بهترین جفت ویژگی برای بیشینهسازی دقت در تفکیک افراد سالم و بیمار، پای مبتلا و غیرمبتلا، و درجات شدت آرتروز انتخاب شد.
وی با بیان اینکه دو ویژگی (F۶: سرعت زاویهای بیشینه مفصل لگن و F۱۰: مساحت نمودار سرعت زاویهای مفصل زانو نسبت به لگن) مبنای طراحی HOI قرار گرفتند، گفت: مدل خطی توسعهیافته بر اساس بهترین جفت ویژگی، HOI را بهصورت عددی بین ۰ تا ۱ ارائه میدهد؛ بهگونهای که مقدار کمتر شاخص بیانگر کیفیت بهتر راه رفتن و ریسک پایینتر آرتروز است.
نصیری همچنین به مزایای HOI اشاره کرد و در توضیح این مزیتها، گفت: تفسیرپذیری اولین مزیت این شاخص است و برخلاف مدلهای پیچیده یادگیری ماشین، از نظر فیزیکی و بالینی تفسیرپذیر است؛ افزایش مقادیر جفت ویژگی حرکتی انتخابشده باعث کاهش HOI، بهبود کیفیت راه رفتن و کاهش خطر آرتروز لگن میشود. دیگر مزیت این شاخص امکان پایش در مراکز درمانی است و امکان ارزیابی سریع بیماران توسط پزشک یا فیزیوتراپیست و پایش پیشرفت یا بهبود بیماری را فراهم میکند. همچنین استفاده از این شاخص مدل خطی هر فرد را بر اساس تغییرات خودش ارزیابی میکند، نه بر اساس گروهبندیهای عمومی بیماران. دیگر مزیت این شاخص هم این است که با استفاده از حسگرهای اینرسی (IMU) یا دوربین گوشیهای هوشمند دادههای کینماتیکی و HOI قابل استخراج هستند و پایش بیماری حتی در محیطهای غیرکلینیکی برای تشخیص زودهنگام امکانپذیر است.
به گفته پژوهشگران این تحقیق، نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان میدهد این مدل خطی میتواند افراد سالم و بیمار را با دقت ۸۴٪ و پای مبتلا و غیرمبتلا را با دقت ۹۱٪ تفکیک کند.
همچنین نتایج نشاندهنده این است که پس از عمل تعویض مفصل، شاخص پای مبتلا در همه گروهها بهبود یافته و به الگوی راه رفتن سالم نزدیکتر شد.
از دیگر نتایج کلیدی این پژوهش، بازیابی تقارن حرکتی پس از عمل است؛ درحالیکه پیش از عمل، شاخص پای مبتلا و غیرمبتلا تفاوت معناداری داشت که بیانگر عدم تقارن راه رفتن بود، پس از عمل، شاخص هر دو پا بهبود یافته و تقارن حرکتی بازیابی شد.
به گفته محققان این پژوهش، مقایسه با مدلهای پیچیده یادگیری ماشین (MLP و RNN) نشان داد که این مدل خطی بهترین مدل خطی ممکن و ویژگیهای استخراجشده بهترین ویژگیها هستند.
نتایج این تحقیق که با همکاری رضوان نصیری، عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، کامیار رحمانی، منصور داودی و محمدسجاد علمدار از دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران انجام شده، در قالب یک مقاله علمی در مجله Scientific Reports منتشر و در این لینک در دسترس است.
منبع : تحقیقات علمی
ابر خوشه استارلینک صاحب ۲۴ ماهواره جدید شد
۴ خانواده آمریکایی از متا، تیک تاک، اسنپ و گوگل شکایت کردند
همدستی هوش مصنوعی آمازون و والمارت با تقلب در کالا
اقدامات گسترده برای آمادهسازی زیرساختهای خوابگاهی دانشجویان
سه تصمیم راهبردی دولت برای تقویت نقشآفرینی دانشگاهها در حکمرانی کشور
تاسیسات آبی هفت ایالت آمریکا تحت حملات هک
صدرنشینی دانشگاه علوم پزشکی تهران در رتبهبندی سایمگو ۲۰۲۶
وقتی لذت سلفی غمِ سوگ را میبلعد؛ ۲ حکم قضایی به نفع سینماگران ایرانی
طلب خونخواهی قائد شهید امت روی دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج)
«مرد عنکبوتی» با رکوردشکنی از راه رسید؛ درخشش «روز کاملاً جدید»
نگاهی به الهیات و اخلاق جنگ و صلح از منظر اسلام و مسیحیت در همایشی بین المللی
ورود بیش از سه میلیون زائر خارجی به عراق از اول محرم
موشک اسپیس ایکس با ماه تصادف میکند
انتخاب واحد دانشگاه آزاد اسلامی از تاریخ ۲۴ مرداد آغاز میشود
کاهش ۵۰ درصدی خوردگی تجهیزات نیروگاهی با فناوری نانوحباب
توسعه دیپلماسی فناوری ایران و اتیوپی با محوریت صادرات دانشبنیان
مهلت ثبتنام آزمونهای علوم پزشکی تا ۲۰ شهریور تمدید شد
کلید اولیه آزمون ارتقای دستیاری منتشر شد/ مشارکت ۹۶ درصدی دستیاران
عدم امکان ثبت درخواست صدور دانشنامه در تعطیلات تابستانی پیام نور
سهروردی به صراحت خود را احیاکننده «حکمت خسروانی ایرانی» قلمداد می کرد
بیعت زنان با زینب کبری؛ آغازِ احیای تمدنِ مهدوی به دستِ زن
تأکید اوقاف بر تسهیل فرآیندها برای توسعه پروژههای مذهبی و درمانی
شب شهدای میناب در اربعین/ پدر دو شهید: من از کربلا به کربلا آمدم
رئیس دانشگاه الزهرا کربلا: نهضت حسینی مرزهای طایفهای را شکست داد
چسب زیستی الهامگرفته از صدف حسگرهای پوشیدنی را مقاومتر کرد
نگاهی به سه قسمت ابتدایی یک سریال؛ وقتی همه کوریم!
اربعین ۱۴۰۵ با دو شعار مشترک امت اسلامی برگزار میشود
گوگلپلی ابزارهای تأیید سن را برای توسعهدهندگان گسترش میدهد
اسپیس ایکس ماهواره جاسوسی به مدار زمین برد
اربعین زیر پوشش ارتباطی/ از رومینگ تا اینترنت رایگان در مسیر زائران
محدودیت آموزش مجازی برای دانشجویان خارجی رفع میشود
ایران عضو سازمان جهانی همکاری هوش مصنوعی شد
تصویری از کلاهک خیبرشکن و فتاح سوار بر بوستر حاج قاسم
درخواست برای تفکیک زمان پذیرش رشتههای بدون آزمون
زائران با سامانه هوشمند «هم موکب» دغدغه اسکان ندارند
راهاندازی «بازوی طریق» سامانه هوشمند خدمات به زائران اربعین
مطالبه بزرگ امت اسلام در اربعین امسال خونخواهی قائد شهید است
مفاهیم نهجالبلاغه را در پیادهروی اربعین ترویج کنیم
چه افرادی بدون آنکه به کربلا بروند زائر اباعبدالله هستند؟
مایک لی بازنشسته میشود؛ بیماری نمیگذارد فیلم بسازم
خنیاگران خیام با «مهرگان» آمدند؛ شنیدن ظرافتهای موسیقی خراسان
«خورشید اربعین» در رادیو ورزش؛ همراهی با زائران در حماسه استقامت
آییننامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد
سهم دانشجو از نرخ غذای دانشجویی مشخص شد
پیش ثبتنام ۸۱۰ هزار دانشآموز پایه هفتم
آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمترسانی به زائران اربعین است
روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز میکنند در کتاب «شاه است حسین»
پرچمهایی در پیاده روی اربعین که هنوز خون را به یاد دارند
تصویر کمتر دیده شده از آیتالله سیدمجتبی خامنهای در نماز جمعه نصر
چالشهای عکاسی طبیعت چیست؟ سید صابر امامی پاسخ میدهد
جزئیات شرکت در آزمون های دانشنامه و گواهینامه فوق تخصصی پزشکی تعیین شد
اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت
آلبوم جدید خواننده پاپ در راه است
اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان
جزئیات آزمونهای دانشنامه و گواهینامه تخصصی پزشکی را اینجا بخوانید
اجرای نزدیک به ۱۵ پروژه ملی در وزارت علوم پس از جنگ
۱۳۰ هزار فعالیت انجمنهای علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند
دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر مسیر شغلی خود را طراحی میکنند
مدیر ارشد اوپن ای آی به این شبکه اجتماعی معتاد شده بود
متا تحقیق درباره خطرات اینستاگرام برای نوجوانان را نادیده گرفت
پرتاب ۵ هزار ماهواره آمازون برای بهبود کیفیت اینترنت در جهان
تسهیلات ویژه دانشگاه آزاد برای اربعین امسال/ استقرار مواکب در ۵ مرز کشور
ثبت نام جذب دانشآموختگان دکتری در دانشگاهها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود
مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند
«مردم نمایی» روایتی دیگر از ماجرای نیما تکیدو
حاج حسین ملک داراییهای فناپذیر را به میراثی تمدنی تبدیل کرد
پناهیان: بزرگترین تشییعهای تاریخ مربوط به امامین انقلاب است
جستجوی حقیقت در مهآلودگی ابطالپذیری پوپر/سطحینگری در علوم انسانی
جزئیات برگزاری مصاحبه مجازی متأخرین دکتری ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد اعلام شد
قیمت سامسونگ گلکسی و زد فولد گران می شود
خبر مصوبه شورای عالی فضای مجازی برای برخورد با بلاگرها تکذیب شد
رشد استقبال از آزمون دستیاری در سالهای اخیر
تصویری از تابوت استاد مرحوم اکبر عبدی
پارادوکس در وقف، سودجویی ناشر و موزّع
فانتزی که به شاهنامه تکیه زده است/ احیای حماسه در ادبیات فانتزی ایران
رمان دینی باید افراد معاند و خاکستری را هم پای کتاب بنشاند
بعد از انفجار پیجرها، زندگی چگونه ادامه پیدا کرد؟
حافظه مکتوب ایران چگونه زنده میماند؟
بزرگداشت شیخ صفیالدین اردبیلی در فضای مجازی
صفحه رسمی سفارت آلمان در تهران شایعات تخلیه کارکنان این نمایندگی دیپلماتیک را تکذیب کرد
ثبت نام جذب دانشآموختگان دکتری در دانشگاهها آغاز شد؛ ۲ شرط اصلی برای ورود
آییننامه جامع حمایت از دانشجویان توانخواه نهایی شد
مشاور شورای آموزش پزشکی: ۲ متخلف آزمون دستیاری به مقامات قضایی تحویل داده شدند
اصغر خلیلی مدیریت مجموعه تئاتر شهر را بر عهده گرفت
اودیسه نولان در ایکس لو رفت؛ ایلان ماسک در برابر نولان
تسهیلات ویژه دانشگاه آزاد برای اربعین امسال/ استقرار مواکب در ۵ مرز کشور
روایت زائرانی که اربعین را از شرق ایران آغاز میکنند در کتاب «شاه است حسین»
پیش ثبتنام ۸۱۰ هزار دانشآموز پایه هفتم
تصویر کمتر دیده شده از آیتالله سیدمجتبی خامنهای در نماز جمعه نصر
آموزش و پرورش با ۱۰۰ موکب، آماده خدمترسانی به زائران اربعین است
چالشهای عکاسی طبیعت چیست؟ سید صابر امامی پاسخ میدهد
درخواست برای تفکیک زمان پذیرش رشتههای بدون آزمون
۱۳۰ هزار فعالیت انجمنهای علمی دانشجویی در کشور ثبت شدند
اجرای نزدیک به ۱۵ پروژه ملی در وزارت علوم پس از جنگ
متا تحقیق درباره خطرات اینستاگرام برای نوجوانان را نادیده گرفت
پرتاب ۵ هزار ماهواره آمازون برای بهبود کیفیت اینترنت در جهان
تصویری از کلاهک خیبرشکن و فتاح سوار بر بوستر حاج قاسم
جزئیات آزمونهای دانشنامه و گواهینامه تخصصی پزشکی را اینجا بخوانید
مدیر ارشد اوپن ای آی به این شبکه اجتماعی معتاد شده بود
پرچمهایی در پیاده روی اربعین که هنوز خون را به یاد دارند
دانشجویان دانشگاه صنعتی امیرکبیر مسیر شغلی خود را طراحی میکنند
جزئیات شرکت در آزمون های دانشنامه و گواهینامه فوق تخصصی پزشکی تعیین شد
آلبوم جدید خواننده پاپ در راه است
سهم دانشجو از نرخ غذای دانشجویی مشخص شد
مطالبه بزرگ امت اسلام در اربعین امسال خونخواهی قائد شهید است
چه افرادی بدون آنکه به کربلا بروند زائر اباعبدالله هستند؟
پناهیان: بزرگترین تشییعهای تاریخ مربوط به امامین انقلاب است
زائران با سامانه هوشمند «هم موکب» دغدغه اسکان ندارند
«خورشید اربعین» در رادیو ورزش؛ همراهی با زائران در حماسه استقامت
مایک لی بازنشسته میشود؛ بیماری نمیگذارد فیلم بسازم
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.