تعتمد تكنولوجيا التصوير الشعاعي الطبقي ثلاثي الأبعاد المعالج بالكومبيوتر، والمستخدمة على نطاق واسع، على تكنولوجيا تقوم بتصوير البنية الخارجية والداخلية للجسم المراد تصويره من خلال تجميع سلسلة متعاقبة من الصور ثنائية الأبعاد التي يتم التقاطها داخل وحول الجسم.
ومع ذلك، فكما يتذكَّر أي شخص خضع لأشعة باستخدام الرنين المغناطيسي الطبي، فإن هذا النوع من صور الأشعة ثلاثية الأبعاد يحتاج إلى ثبات الجسم أثناء عملية تصوير الأشعة والتي قد تستغرق عدة دقائق. إن التقاط صورة ثلاثية الأبعاد لجسم يتغير أو قد يصيبه تشوه بشكل مستمر تعد عملية أكثر صعوبة، لذلك فالأساليب الحالية في تكوين الصور ثلاثية الأبعاد عادة ما تعطي نتائج غير حقيقية أو على الأقل غير دقيقة لحالة الجسم الذي تم تصويره. وفي محاولة لسد هذا القصور، طور كل من كم جوانجمينغ زانغ ورمزي إيدوغي وزملاؤهما، تحت قيادة فولفغانغ هيدريش، أستاذ علوم الحاسب الآلي في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، طريقة تصوير جديدة رباعية الأبعاد تُحسِّن إلى حد كبير جودة التصوير المقطعي بإضافة البعد الرابع للجسم، وهو الزمن، إلى الأبعاد الثلاثة المعروفة وهي الطول والعرض والارتفاع، وذلك بالنسبة للأجسام سريعة التغير. ولفت زانغ إلى أن التحدي الرئيسي يبرز عندما يكون التغير في شكل الجسم سريعاً للغاية، بحيث لا يستطيع الماسح إلا التقاط صور قليلة قبل أن يصبح هذا التغير ملحوظاً. ومن ثم تكون المشكلة هي في كيفية تكوين صور ثلاثية الأبعاد مفصلة للغاية بعدد لقطات قليل، مع معلومات أقل بكثير مما سيكون متاحاً عند تكوين صورة ثلاثية الأبعاد للأجسام الساكنة، ذلك وفق بيان صحافي من «كاوست» تلقته «الشرق الأوسط» أمس.
وقد تعامل الفريق البحثي مع هذا التحدي على مرحلتين. أولا عدلوا تسلسل الالتقاط للحصول على توزيع أفضل لعمليات المسح عبر الزمن، وبعد ذلك، ابتكروا خوارزمية باستخدام تطبيقات الكومبيوتر تسمح بإعادة البناء عند نقطة زمنية معينة باستخدام معلومات تم الحصول عليها من زمن المسح التصويري السابق على والتالي لهذه النقطة الزمنية.
يقول زانغ: «تلك خطوة رئيسية نحو جعل التصوير المقطعي ثلاثي الأبعاد مفيداً في فحص البنية الداخلية للأجسام عندما لا يمكن تفادي التغييرات أثناء إجراء المسح».
أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات…