אבחון מלריה באמצעות ראייה ממוחשבת

חוקרים בכירים  מאוניברסיטת ווסטמינסטר בלונדון ומאוניברסיטת ניו סאות' ווילס באוסטרליה, בחנו את השימוש באמצעי טכנולוגית הראייה הממוחשבת ובקרת איכות אוטומטית, לצורך  אבחנה מיקרוסקופית של מחלת המלריה. החוקרים בחנו זאת על מנת שניתן יהיה להשיג תוצאות אבחנה מדויקות, אמינות ויעילות הרבה יותר.

רקע

מלריה היא מחלה זיהומית קשה הנגרמת על ידי טפילי דם היקפיים מסוג  פלסמודיום.  על פי ארגון הבריאות העולמי,  מלריה היא הגורם ליותר ממיליון מקרי מוות מידי שנה, הנגרמים מכ- 300-500 זיהומים.

 שיטת המיקרוסקופיה הידנית לבדיקת דגמי דם, שהומצאה בסוף המאה ה -19 כיום היא הנפוצה לאבחון מלריה  אבחון ידני באמצעות מיקרוסקופ דורש הכשרה מיוחדת ומומחיות רבה. הוכח בכמה וכמה מחקרים בתחום, כי מיקרוסקופיה ידנית אינה שיטת אבחנה אמינה כאשר היא אינה מבוצעת על ידי מומחים, זאת בשל חוסר 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.

האבחון

דיאגנוזה מיקרוסקופית נעשית בעזרת בדיקה ידנית ויזואלית של דגמי דם שונים. תהליך זה מחייב 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 חזותי.

כאשר מדגם הדם מאובחן כחיובי, 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, וביכולתה 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.

בכדי  שהאבחון יהיה מדויק ככל הניתן, 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 להשיג תוצאות אמינות באיתור התאים הנגועים במחלה.

לסיכום, מסתמן 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. על ידי כך, יוכלו לאבחן את מחלת המלריה בשלבים מוקדמים יותר, ובכך להציל חייהם של מיליוני בני אדם בכל רחבי העולם.