كشف علماء من جامعة الشرق الأقصى الفيدرالية (ДВФУ) بالتعاون مع معهد الرياضيات التطبيقية التابع لفرع الأكاديمية الروسية للعلوم عن ابتكار علمي قد يشكّل نقلة نوعية في عالم التشخيص الطبي والفحص الصناعي. فقد ابتكر الباحثون خوارزمية رياضية متقدمة قادرة على رفع جودة صور التصوير المقطعي (CT) بشكل كبير من دون الحاجة إلى تغيير الجهاز نفسه، بل يكفي تحديث برمجياته فقط.
هذه التقنية تمثل ثورة حقيقية في التشخيص الطبي والتفتيش الصناعي غير التدميري، إذ تتيح الحصول على صور أكثر وضوحا ودقة مقارنة بالطرق التقليدية.
كيف تعمل التقنية الجديدة؟
تتمثل المشكلة الأساسية في أجهزة التصوير المقطعي في ما يُعرف بالـ«ضبابية البنيوية» الناتجة عن حدود التصميم والخصائص الفيزيائية للجهاز. التقنية الجديدة تحلّ هذه المعضلة عبر:
1. استخدام مسحين لنفس الجسم
يقوم الجهاز بتصوير الهدف مرتين، مع اختلاف طفيف جدا في الإعدادات، مثل تغيير عرض حزمة الإشعاع.
2. مقارنة الصور وإزالة التشويه
تبدو الصورتان في البداية «ضبابيتين»، لكن الخوارزمية تستفيد من الاختلافات الصغيرة بينهما لتطبيق طريقة رياضية دقيقة، الاستقراء (Extrapolation) تسمح بحذف الأخطاء البنيوية.
3. إنتاج صورة ثالثة فائقة الوضوح
الصورة النهائية تتميز بدقة أعلى بكثير، مع قدرة على إظهار تفاصيل لم تكن مرئية سابقا.
نتائج مذهلة على النماذج الاختبارية
اختُبرت التقنية على نماذج كلاسيكية معروفة مثل:
«فانتوم شيب-لوغان» الذي يحاكي مقطعًا من الدماغ.
في الحالات التي كانت تظهر فيها عناصر متقاربة كأنها كتلة واحدة غير واضحة، نجح النظام في فصلها بوضوح تام. أما بالنسبة للأجسام ذات البنية الناعمة، فانخفضت أخطاء إعادة البناء إلى مستويات متدنية للغاية.
يؤكد أندريه سوشتشينكو، مدير قسم النمذجة الرياضية والحاسوبية في ДВФУ، أنّ النتائج جاءت متسقة ومبهرة: «الخوارزمية قادرة على فصل التفاصيل المندمجة وخفض الخطأ بمعدلات كبيرة. التأثير واضح ومباشر.»
هل هناك مخاطر؟ وما حجم الفائدة؟
العامل السلبي الوحيد هو أن الطريقة تتطلب جرعة إشعاع إضافية صغيرة بسبب المسح الثاني. لكن الباحثين يؤكدون أن الفائدة المتمثلة في:
وضوح أكبر
دقة تشخيص أعلى
اكتشاف مبكر للأمراض
تحسين التفتيش الصناعي
تجعل الأمر مبررا تماما.
تطبيقات واسعة: من غرف المستشفيات إلى خطوط الإنتاج
لا تقتصر فائدة الخوارزمية على المجال الطبي فقط، بل تمتد إلى:
محطات مراقبة الجودة الصناعية
الفحوص غير التدميرية (Non-destructive Testing)
اختبار المواد والسبائك
الصناعات الدقيقة
فبفضلها يمكن للشركات والمؤسسات تحسين أداء أجهزتها القديمة بتكلفة منخفضة ودون الحاجة إلى استبدال مكلف للمعدات.
