با همكاري محققان دانشگاه‌هاي ايران، آمريكا و فرانسه
استخراج دقيق سيگنال‌ قلبي جنين به روشي غيرتهاجمي ميسر شد
1388/03/31 09:13
  پژوهشگران آزمايشگاه پردازش سيگنال‌هاي حياتي و تصاوير پزشکي دانشکده مهندسي برق دانشگاه صنعتي شريف با همكاري گروهي از محققان انستيتو پلي‌تکنيک گرونوبل (INPG) فرانسه، آزمايشگاه GIPSA-lab، دانشگاه MIT و مرکز پزشكي Tufts آمريكا، سيستمي را طراحي كرده‌اند كه قادر به استخراج سيگنال‌هاي قلب جنين از مجموعه‌اي از الكترودها كه بر روي سطح شكم مادر قرار گرفته‌اند مي‌باشد. 
 به گزارش خبرنگار پژوهشي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، در حال حاضر متداول‌ترين روش موجود براي مانيتور كردن قلب جنين استفاده از سيستم‌هاي اولتراسوند مي‌باشد كه تنها ضربان قلب و دسته معدودي از نارسايي‌هاي قلبي را مي‌توان به وسيله آنها تشخيص داد. 
 اين در حالي‌است كه منشأ بسياري از نارسايي‌هاي قلبي، در فعاليت‌هاي الکتريکي قلب و نارسايي‌هاي موجود در نحوه انقباض ماهيچه قلب است؛ به همين علت آناليز سيگنال‌هاي الکتريکي قلب موسوم به الکتروکارديوگرام (يا نوار قلب) كه حاوي نحوه فعاليت الكتريكي قلب است، بسيار مفيد بوده و به لحاظ كلينيكي مي‌تواند جايگزين و يا مكملي براي سيستم‌هاي اولتراسوند فعلي باشد. 
 براي به دست آوردن سيگنال الکتريکي قلب جنين، روش مرسوم پردازش سيگنال‌هاي ثبت شده از روي شکم مادر است که شامل مخلوطي از سيگنال الکتريکي قلب مادر و جنين و تداخل‌هاي ديگر است که به دليل ضعيف بودن سيگنال الکتريکي قلب جنين در مقابل ساير تداخل‌هاي محيطي، به ويژه سيگنال قلب مادر، روش هاي جداسازي سيگنال قلب جنين هيچ کدام نتايج رضايت بخشي ندارند و تاكنون مانيتور كردن دقيق شكل‌موج سيگنال قلب جنين تنها با استفاده از روش‌هاي تهاجمي و از روي جمجمه جنين امكان‌پذير بوده است كه استفاده از اين روش منحصر به زمان زايمان مي‌باشد. 
 در سيستمي كه اخيراً توسط پژوهشگران دانشکده مهندسي برق دانشگاه صنعتي شريف، انستيتو پلي‌تکنيک گرونوبل (INPG) فرانسه، آزمايشگاه GIPSA-lab، دانشگاه MIT و مرکز پزشكي Tufts آمريكا طراحي شده به منظور حذف تداخل‌هاي سيگنال قلب مادر و ساير نويزهاي موجود از پيشرفته‌ترين تكنيك‌هاي پردازش سيگنال‌هاي آرايه‌يي و تئوري‌هاي پردازش سيگنال استفاده شده است که نسبت به سيستم‌هاي پيشين از دقت بيشتري برخوردار مي‌باشند، ضمن آنکه الگوريتم‌هاي به کار برده شده در اين سيستم علاوه بر سيگنال‌هاي قلبي جنين تک‌قلو، قابليت تفکيک و استخراج سيگنال‌هاي قلبي چند‌قلوها را نيز دارا مي‌باشد. 
 اين پژوهش از سال 1383 در دانشگاه صنعتي شريف و INPG آغاز شده و پس از اتمام مراحل تحقيقاتي آن در سال 1387، هم اکنون در مراحل نهايي پياده‌سازي و تست نسخه تجاري نرم‌افزار سيستم مي‌باشد. 
 الگوريتم‌هاي پردازشي اين سيستم حاصل رساله دكتر رضا ثامني، دانش‌آموخته دوره دكتري مشترك رشته مهندسي برق از دانشگاه‌هاي صنعتي شريف و INPG و عضو فعلي هيأت علمي دانشكده مهندسي برق و كامپيوتر دانشگاه شيراز مي‌باشد. 
 اساتيد راهنماي اين پايان‌نامه هم دكتر محمد باقر شمس‌الهي، دانشيار دانشكده مهندسي برق دانشگاه صنعتي شريف و دكتر Christian Jutten استاد دانشگاه Joseph Fourier گرونوبل فرانسه و محقق آزمايشگاه GIPSA-lab بوده‌اند. 
 همكاران اين پژوهش در بخش طراحي سيستم و ارزيابي الگوريتم‌ها دكتر Gari Clifford از دانشگاه MIT و در بخش ثبت و تحليل داده‌هاي‌ پزشكي دكتر Adam Wolfberg از مرکز پزشكي Tufts مي‌باشند. الگوريتم‌هاي طراحي شده در اين پژوهش ضمن انتشار در مجلات معتبر بين‌المللي در اداره اختراعات آمريكا (US Patents) نيز به ثبت رسيده‌اند. 
 به گزارش ايسنا، حمايت مالي اين طرح، در بخش طراحي الگوريتم‌ها از طريق بورس‌هاي تحصيلي اعطا شده طي سالهاي 82 تا 87 از سوي وزارت علوم تحقيقات و فن‌آوري، مركز تحقيقات مخابرات ايران، وزارت امور خارجه فرانسه، مؤسسه Egide فرانسه و بورس منطقه‌اي Rhône-Alpes فرانسه بوده است. 
 گفتني است، نارسايي‌هاي قلبي جزو شايع‌ترين بيماري‌هاي مادرزادي هستند. 
 اين نارسايي‌ها انواع مختلفي داشته و بعضاً پس از تولد و يا حتي تا سالها پس از آن بروز ظاهري از خود نشان نمي‌دهند؛ بلكه ممكن است تنها بر رشد كودك تأثير گذاشته و يا در سنين بزرگسالي بروز كنند. از اين رو مانيتور كردن قلب جنين در دوران بارداري در تشخيص زود‌هنگام نارسايي‌هاي قلبي بسيار مؤثر بوده، براي پزشكان امكان درمان دارويي اين بيماري‌ها در دوران بارداري و يا انجام تدابير لازم در زمان زايمان را فراهم مي‌كند.   