فناوری هوشمند می‌تواند درمان کمردرد را متحول کند

میلیون‌ها نفر در سراسر جهان از کمردرد رنج می‌برند، که یکی از شایع‌ترین اختلالات اسکلتی-عضلانی و علت اصلی ناتوانی و کاهش بهره‌وری است.

به گزارش مجله خبری نگار، برای حل این مشکل، محققان دانشگاه فلوریدا آتلانتیک و موسسه علوم اعصاب مارکوس در بیمارستان منطقه‌ای باپتیست هلث بوکا راتون، سیستمی انقلابی توسعه داده‌اند که هوش مصنوعی و بیومکانیک را با هم ترکیب می‌کند تا مدل‌های مجازی دقیقی از ستون فقرات کمری ایجاد کند، حرکت آن را تقلید کند و نواحی تحت فشار مکانیکی را که باعث درد یا اختلال عملکرد می‌شوند، تشخیص دهد.

این سیستم اولین خط لوله تحلیل المان محدود کاملاً خودکار برای ستون فقرات را نشان می‌دهد که ابزار‌های یادگیری عمیق مانند nnUNet و MONAI را با نرم‌افزار‌های شبیه‌سازی بیومکانیکی پیشرفته مانند GIBBON و FEBio ادغام می‌کند.

این مطالعه نشان داد که فناوری جدید، زمان آماده‌سازی مدل را ۹۷.۹ درصد کاهش داده و از بیش از ۲۴ ساعت به تنها ۳۱ دقیقه رسانده است، بدون اینکه از دقت آن کاسته شود. این امر پزشکان را قادر می‌سازد تا شبیه‌سازی‌های سریع و شخصی‌سازی‌شده‌ای را انجام دهند که از برنامه‌ریزی جراحی پشتیبانی می‌کند، ایمپلنت‌های ستون فقرات را بهبود می‌بخشد و به تشخیص زودهنگام بیماری‌های دژنراتیو ستون فقرات کمک می‌کند.

آزمایش‌ها نشان داد که ستون فقرات مجازی دقیقاً مانند یک ستون فقرات واقعی واکنش نشان می‌دهد، چه از نظر حرکت دیسک، چه از نظر کشش رباط یا فشار در هنگام خم شدن و کشش.

دکتر مائوهوا لین، استادیار گروه مهندسی زیست‌پزشکی در دانشگاه فلوریدا آتلانتیک، گفت: «رویکرد ما می‌تواند مستقیماً تصاویر سی‌تی‌اسکن یا‌ام‌آر‌آی را به مدل‌های بسیار دقیقی از ستون فقرات، متناسب با هر بیمار، تبدیل کند.»

دکتر فرانک دی. وریونیس، رئیس بخش جراحی مغز و اعصاب در موسسه مارکوس، افزود: «مدل‌سازی خودکار ستون فقرات کمری تفاوت اساسی در برنامه‌ریزی قبل از عمل ایجاد می‌کند و امکان پیش‌بینی عوارض، بهبود طراحی ایمپلنت و کاهش خطرات جراحی را فراهم می‌کند، ضمن اینکه دقت و سرعت تصمیم‌گیری بالینی را افزایش می‌دهد.»

دکتر استلا باتالاما، رئیس دانشکده مهندسی و علوم کامپیوتر دانشگاه فلوریدا آتلانتیک، تأکید کرد که این یافته‌ها پتانسیل بالای ادغام پزشکی و مهندسی را برجسته می‌کند. او گفت: «این کار نه تنها مرز‌های نوآوری را جابجا می‌کند، بلکه راه‌حل‌های عملی ارائه می‌دهد که زندگی بیماران را بهبود می‌بخشد و مراقبت از ستون فقرات را از نو تعریف می‌کند.»

این مطالعه در مجله جراحی مغز و اعصاب جهان منتشر شده است.

منبع: مدیکال اکسپرس

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری