تشخیص ناهنجاری‌های ستون فقرات با استفاده از نشانگرهای نصب شده روی  زوائد شوکی

Diagnosis of spinal column abnormalities using markers set on spinus process

چکیده

 مهمترین بخش سیستم اسکلتی انسان ستون فقرات است. وضعیت طبیعی قوس‌های موجود در ستون فقرات به‌گونه‌ای است که نیروهای به‌وجود آمده از طرف سطح را تعدیل می‌کند. تا کنون روش‌های متعددی برای ارزیابی وضعیت قوس‌های ستون فقرات ارائه شده‌اند. این روش‌ها در یک دسته‌بندی کلی به دو روش تهاجمی و غیر تهاجمی تقسیم‌بندی می‌شوند. از جمله روش‌های تهاجمی برای این منظور می‌توان به روش‌های مبتنی بر تصویربرداری پزشکی (MRI, X-Ray, CT-Scan) اشاره کرد. این روش‌ها خطرات اجتناب ناپذیری از قبیل سرطان استخوان در مردان و سرطان پستان و سقط جنین در زنان را برای آزمودنی به‌دنبال دارد. به همین دلیل همواره سعی محققان معطوف به ارائه‌ی روش‌های غیرتهاجمی دقیق برای ارزیابی قوس‌های ستون فقرات بوده است. در این راستا روش‌هایی از قبیل استفاده از کایفومتر، اینكلاینومتر، خط‌كش منعطف، اسپاینال پانتوگراف، الكتروگونیامتر و اسپاینال‌موس تا کنون ارائه شده‌اند. یکی از مهمترین معایب این روش‌ها این است که صرفنظر از زمان لازم جهت آماده‌سازی آزمودنی، فرآیند اندازه‌گیری به تنهایی یک فرآیند طولانی و زمان‌بر است. در طی فرآیند اندازه‌گیری محدودیت‌هایی برای وضعیت استقرار آزمودنی اعمال می‌شود. بنابراین عدم لمس بدن آزمودنی در این بازه‌ی زمانی، مطلوب آزمودنی و همچنین کوتاه شدن این زمان به‌گونه‌ای که دقت اندازه‌گیری تحت تاثیر قرار نگیرد، مطلوب آزمودنی و آزمونگر می‌باشد. در این تحقیق یک روش غیر تهاجمی جدید برای ارزیابی قوس‌های ستون فقرات ارائه شده است. از مزایای این روش، سرعت در فرآیند اندازه‌گیری و عدم لمس بدن آزمودنی است. برای اثبات اینکه این دو مزیت روش پیشنهادی تاثیر منفی بر دقت اندازه‌گیری زوایای مربوط به قوس‌های پشتی و کمری نداشته است، مقادیر زوایای کیفوز پشتی و لوردوز کمری برای چهل نفر از دانشجویان دانشگاه بیرجند با توزیع سنی 2±26 (سال)، توزیع وزنی 5/2±72 (کیلوگرم) و توزیع قدی 5/5±169 (سانتی‌متر) توسط روش پیشنهادی و همچنین روش پرکاربرد خط‌کش منعطف (به عنوان شاهد) استخراج و با یکدیگر مقایسه شده‌اند. مقادیر زوایای قوس‌های پشتی و کمری برای هر کدام از افراد نمونه در محدوده‌ی نورم پیشنهاد شده قرار گرفت. مشابهت نتایج به‌دست آمده از روش پیشنهادی با روش خط‌کش منعطف، مزیت‌های این روش از نظر سرعت فرآیند اندازه‌گیری و عدم لمس بدن آزمودنی حین این فرآیند و امکان توسعه‌ی این روش برای تشخیص همزمان برخی ناهنجاری‌های دیگر ستون فقرات، توجه به این روش در کنار سایر روش‌های موجود را توجیه می‌کند.

كلید واژه: ستون فقرات، تشخیص ناهنجاری، پردازش تصویر، کیفوز، لوردوز

The most important part of human skeletal system is the spinal column. A normal curvature in a way that forces the spine caused by the surface is adjusted. So far several methods to assess the curvatures of the spine were presented. These methods in a general classification method are divided into invasive and noninvasive. Including invasive techniques for this purpose can be based on medical imaging techniques (MRI, X-Ray, and CT-Scan) noted. Inevitable risks of these procedures such as osteo-cancer in men and mamo-cancer and abortion for women subject is followed. So always try to provide researchers focused on accurate noninvasive methods for evaluating the spine. In this regard, use methods such as Kyphometer, Inclinometer, Flexible ruler, Spinal pantograph and Spinal mouse ever been offered. One of the main disadvantages of these methods is that regardless of the time required to prepare participants, measurement process alone is a long process and time consuming. During the process of establishment of state subject to measurement limitations applies. So nobody touch the subjects in this timeframe, desired subjects and also a way to shorten this time, affect the accuracy of measurement does not fall is the ideal subject and experimenter. To prove that the proposed method the two advantages of a negative impact on precision measuring angles to the dorsal and lumbar has rounded arches, angles values for thoracic kyphosis and lumbar lordosis Birjand University of forty students with mean age 26±2 (years), weight distribution 72±2/5 (kg) and height distribution of 169±5/5 (cm) by the proposed method as well widely used method of flexible ruler (as control) were extracted and compared. Amounts rounded arches of the dorsal and lumbar angles for each sample according to their physical status (to identify an expert) within the proposed norms were. Similar results obtained from the proposed method with flexible ruler technique, advantages of this method of speed measurement process and not touch the body during this process and the possibility of subjects developing this method for simultaneous detection of some other spinal abnormalities, according to this method with other methods there is justified.

Keywords: Spinal column, Image processing, Diagnosis of abnormalities, kyphosis, lordosis

فهرست مطالب

چکیده

مقدمه

روش تحقیق

نحوه محاسبه زوایا در روش خط کش منعطف

مقادیر نورم زوایای کیفوز پشتی و لودوز کمری

نحوه محاسبه زوایا در روش پیشنهادی

نتایج

بحث و نتیجه‌گیری

نتیجه گیری

سپاسگزاری‌

منابع