Penganalisis tulang kortikal manusia automatik

Terdapat pelbagai cara morfologi untuk menentukan jantina dari rangka manusia. Kaedah morfologi adalah pantas, tetapi sukar dilakukan sekiranya tulang hilang atau jika hanya serpihan tulang yang ada. Kaedah lain mengenalpasti jantina adalah dengan menganggarkan jisim tulang-tulang kortikal. Untuk menentukan jantina dengan kaedah ini, memerlukan maklumat umum jisim tulang kortikal manusia yang dimiliki oleh bangsa tersebut. Anggaran jisim tulang juga memerlukan sistem pendahuluan yang membuat pendekatan ini sukar.

Kaedah histologi untuk menentukan jantina dari rangka manusia dapat dipertimbangkan apabila satu kajian telah dibentangkan dengan menggunakan kaedah anggaran umur menggunakan parameter mikroskopik. Kajian ini telah memberikan pilihan baru analisis mikroskopik tulang. Selain itu, kajian ini  juga telah diperluaskan lagi untuk menentukan umur sehingga ke komposisi seks. Kaedah ini dapat menunjukkan perbezaan umur di peringkat mikro dalam mikrostruktur lelaki dan wanita. Ini telah membuka pintu bagi anggaran jantina dari parameter mikroskopik. Kajian ini dibentangkan dengan tujuan menghasilkan pengesanan terusan haversian automatik dari imej sampel tulang. Pengesanan ini adalah sebahagian daripada sistem pembangunan untuk sistem penentuan jantina automatik. Sistem penentuan jantina ini dapat mengenal pasti seks dari sampel tulang manusia dengan menggunakan pemprosesan imej mikro.

Perkembangan pesat teknologi kini, komputer telah menjadi sebahagian penting dalam pemerolehan imej perubatan, peningkatan, segmentasi, pelabelan dan analisis. Walau bagaimanapun, imej mikroskopik masih perlu  diperiksa oleh pakar perubatan secara manual. Pemeriksaan imej sedemikian biasanya diproses yang berulang. Selanjutnya, pemeriksaan manual imej sering menghasilkan hasil subjektif yang bergantung pada pengetahuan dan pengalaman pemeriksa. Analisis berkomputer dan tafsiran imej perubatan bukan sahaja menjimatkan masa dan kos, tetapi juga membolehkan keputusan yang objektif dan senang diperolehi. Ini membolehkan perbandingan keputusan bebas dibuat daripada kecenderungan dan kesilapan manusia. Maklumat kuantitatif yang boleh memberi manfaat kepada pengertian imej yang mendalam dan yang mungkin tidak dapat dilihat dengan segera oleh pemeriksa perubatan dalam imej mentah atau yang lebih baik akan diperoleh dengan lebih berkesan dengan pendekatan yang sistematik.

Ketersediaan sistem pengimejan komputer juga akan memudahkan penyimpanan imej, komunikasi maklumat yang diekstrak dan korelasi hasil daripada imej yang berbeza. Walau bagaimanapun, membangunkan sistem automatik berfungsi untuk analisis imej perubatan dan tafsiran telah menjadi satu cabaran utama dalam bidang pengimejan komputer. Ciri-ciri mikroskopik dalam tulang manusia boleh digunakan untuk menentukan usia biologi tulang. Keupayaan untuk melakukan ini secara tepat dan boleh dipercayai adalah berguna dalam kajian histologi tulang seperti dalam menentukan umur pada kematian, jantina, ketinggian dan berat badan.

Terdapat pelbagai cara morfologi untuk menganggarkan seks dari sisa-sisa rangka manusia. Pendekatan morfologi adalah cekap, tetapi menjadi sukar untuk menganggarkan seks dalam kes tulang yang hilang atau jika hanya serpihan tulang yang ada. Pengiraan seks menggunakan pemeriksaan mikroskopik tisu tulang adalah berdasarkan perubahan dalam ciri mikrostruktur yang merupakan produk proses metabolik dalam pembentukan semula tulang. Kitaran pengubahsuaian tulang melibatkan satu siri langkah yang sangat terkawal yang bergantung kepada interaksi antara dua garis keturunan sel iaitu garis keturunan osteoblastik mesenchymal dan garis keturunan osteoklastik hematopoietik. Pengubahsuaian dalam osteon, periosteum dan endosteum dicapai oleh pasukan osteoklas dan osteoblas yang bekerja secara serentak dalam unit multiselular asas. Pembentukan semula tulang berlaku di pelbagai lokasi rangka untuk menghilangkan tulang lama dan menggantikannya dengan tulang yang baru terbentuk. Pengubahsuaian osteon membentuk sistem Haversian, dikenali sebagai unit struktur tulang, sementara pembentukan semula di endosteum dan periosteum menyebabkan penipisan periosteum, kerana pembentukan melebihi resorpsi pada permukaan periosteal dan resorpsi melebihi pembentukan pada kanal medulari.

Makalah ini membentangkan pengesanan automatik saluran haversian menggunakan pemprosesan imej yang boleh dianggap sebagai salah satu parameter utama untuk pengenalan seks. Ia membentangkan sistem penentuan jantina automatik yang boleh direka bentuk dengan analisis parameter mikrostruktur tulang. Sistem ini dibahagikan kepada dua bahagian utama. Bahagian satu adalah berdasarkan aspek biologi, dan bahagian kedua terdiri daripada sistem pengiraan. Sistem automasi dibantu komputer menggabungkan dalam setiap bidang kerana mereka mengeluarkan keperluan pakar, mengurangkan masa pemprosesan dan memberikan hasil yang lebih tepat. Sistem yang dicadangkan menyediakan platform automasi dalam bidang ini. Dengan kerja selanjutnya yang dilakukan oleh penyelidikan dalam pemilihan parameter mikrostruktur, sistem automatik ini boleh dikemaskini dengan sewajarnya, memberikan platform sistem automasi terbaik dalam penentuan jantina.

Sumber: Jabatan Patologi, Fakulti Perubatan UKM
Pertanyaan /maklumat lanjut:  faridah.nor@ukm.edu.my