تشخیص سرطان پستان به کمک تصویربرداری حرارتی در حوزه پزشکی و هوش مصنوعی: مقاله مروری

دمای بدن انسان می تواند شاخصی طبیعی برای تشخیص برخی از بیماری ها باشد. در دهه های اخیر تحقیقات وسیعی برای افزایش استفاده از دوربین های حرارتی و به دست آوردن ارتباط نزدیک بین فیزیولوژی حرارتی و دمای پوست انجام شده است. تصویربرداری حرارتی (ترموگرافی) با استفاده از روش مادون قرمز شیوه ای سریع، غیرتهاجمی، بدون تماس و انعطاف پذیر برای نظارت بر درجه حرارت بدن انسان می باشد. در این مقاله با بررسی مطالعات انجام شده در دو بازه زمانی پیش و پس از سال 2000 و با تاکید بیشتر بر روی مقالات جدید، در مورد نحوه انجام و ارزیابی تصویربرداری حرارتی، ابعاد مختلف انجام تصویربرداری وتکنولوژی های موجود در این عرصه و معایب این روش، در تشخیص سرطان پستان، توضیحاتی ارایه خواهد شد. تصویربرداری حرارتی در دو حوزه پزشکی و مهندسی پزشکی در تشخیص سرطان پستان مورد استفاده پژوهشگران قرار می گیرد. ترموگرافی، داده هایی پیرامون ساختارهای مورفولوژی پستان فراهم نمی کند، اما داده های عملکردی دما و شرایط عروق بافت پستان را ارایه می دهد. گمان می رود این تغییرات عملکردی پیش از آغاز تغییرات ساختاری که در نتیجه بیماری و یا سرطان پدید می آیند، ایجاد شوند. در حال حاضر تصویربرداری حرارتی، روشی در جهت غربالگری و یا روش تشخیصی در مراکز معتبر علمی ثابت نگردیده است. اما مراکز مختلفی وجود دارد که با کمک سیستم های نرم افزاریِ طراحی شده در این زمینه جهت معاینه و بررسی استفاده می کنند. روش تصویربرداری حرارتی موثر است در جهت غربالگری سرطان پستان (با توجه به هزینه پایین و عدم مضربودن) که این تاثیر با ترکیب روش های دیگر همچون ماموگرافی افزایش خواهد یافت، اما در جهت تشخیص نوع توده (خوش خیمی و بدخیمی) و بیماری های مرتبط با بافت پستان هنوز از جایگاه چشمگیری برخوردار نمی باشد.

Breast cancer diagnosis by thermal imaging in the fields of medical and artificial intelligence sciences: review article

Breast cancer is the most common cancer in women and one of the leading of death among them. The high and increasing incidence of the disease and its difficult treatment specifically in advanced stages, imposes hard situations for different countries rsquo; health systems. Body temperature is a natural criteria for the diagnosis of diseases. In recent decades extensive research has been conducted to increase the use of thermal cameras and obtain a close relationship between heat and temperature of the skin's physiology. Thermal imaging (thermography) applies infrared method which is fast, noninvasive, noncontact and flexibile to monitor the temperature of the human body. This paper investigates highly diversified studies implemented before and after the year 2000. And it emphasizes mostly on the newely published articles including: performance and evaluation of thermal imaging, the various aspects of imaging as well as The available technology in this field and its disadvantages in the diagnosis of breast cancer. Thermal imaging has been adopted by researchers in the fields of medicine and biomedical engineering for the diagnosis of breast cancer. With the advent of modern infrared cameras, data acquisition and processing techniques, it is now possible to have real time high resolution thermographic images, which is likely to surge further research in this field. Thermography does not provide information on the structures of the breast morphology, but it provides performance information of temperature and breast tissue vessels. It is assumed that the functional changes occured before the start of the structural changes which is the result of disease or cancer. These days, thermal imaging method has not been established as an applicative method for screening or diagnosing purposes in academic centers. But there are different centers that adopt this method for the diognosis and examining purposes. Thermal imaging is an effective method which is highly facilitative for breast cancer screening (due to the low cost and without harms), also, its impact will increase by combining other methods such as a mammogram and sonography. However, it has not been widely recognizesd as an accepted method for determineing the types of tumors (benign and malignant) and diseases of breast tissue.