ساخت دستگاه ردیاب چشم (Eye Tracker) ایرانی برای کاربردهای علوم اعصاب، شناختی و پزشکی
در نشست آذرماه پژوهش، دکتر محمدحسین وفایی، عضو هیأت علمی دانشکده فناوریهای نوین دانشگاه علوم پزشکی اصفهان و دکترای مهندسی برق، از طراحی و ساخت نمونه اولیه دستگاه «ردیاب چشم (Eye Tracker) ایرانی خبر داد؛ دستگاهی پیشرفته که با هدف تحلیل حرکات چشم در حوزههای علوم اعصاب، علوم شناختی و ارزیابی تخصص افراد توسعه یافته است.
از صنعت الکترونیک تا تجهیزات پزشکی
دکتر وفایی با اشاره به سابقه فعالیت خود در حوزه طراحی تجهیزات الکترونیکی از سال ۱۳۹۲، اظهار داشت: پس از سالها فعالیت در صنایع الکترونیک و پالایشگاهی، از سال ۱۳۹۹ وارد حوزه تجهیزات پزشکی شدم و تمرکز خود را بر طراحی ابزارهای دقیق و کاربردی در حوزه سلامت قرار دادم. دستگاه Eye Trackerحاصل تلاش تیمی ما در این مسیر است.
وی در خصوص عملکرد دستگاه Eye Trackerگفت: این دستگاه با استفاده از یک دوربین صنعتی با نرخ تصویربرداری بسیار بالا (۵۶۰ فریم در ثانیه) و نور مادون قرمز، حرکات چشم کاربر را در حین مشاهده تصاویر یا ویدیوهای متحرک ثبت میکند. فرد مراجعهکننده سر خود را روی پایه مخصوص (chin rest) قرار میدهد و در حالی که به نمایشگر مقابل نگاه میکند، دوربین از حرکات چشم او تصویربرداری میکند. دادههای ثبتشده سپس توسط نرمافزار اختصاصی پردازش شده و بهصورت نمودارها، نقشههای حرارتی (heat map) و منحنیهای حرکتی ارائه میشوند. این اطلاعات به پزشکان کمک میکند تا الگوهای تمرکز، دقت و هماهنگی حرکات چشم را تحلیل کنند.
این عضو هیأت علمی دانشکده فناوریهای نوین دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، با اشاره به کاربردهای چندگانه دستگاه ردیاب چشم، تصریح نمود: این فناوری در سه حوزه اصلی میتواند نقش مؤثری ایفا کند. نخست، در حوزه علوم اعصاب، این دستگاه بهعنوان ابزاری کمکی برای تشخیص زودهنگام برخی اختلالات عصبی مانند پارکینسون و اختلال نقص توجه-بیشفعالی (ADHD) کاربرد دارد؛ چرا که این اختلالات موجب تغییر در الگوی حرکات چشم میشوند و تحلیل این تغییرات میتواند اطلاعات ارزشمندی در اختیار پزشک قرار دهد. دوم، در حوزه علوم شناختی، از این دستگاه برای انجام تستهایی مانند تشخیص غلطهای املایی یا شمارش اشیاء در تصاویر پیچیده استفاده میشود؛ چرا که مسیر نگاه افراد در حین انجام این آزمونها میتواند شاخصی از میزان تمرکز، توجه و نحوه پردازش مغزی آنان باشد. سومین حوزه کاربرد، ارزیابی میزان تخصص افراد است؛ بهطوریکه با تحلیل نحوه نگاه کردن پزشکان یا کارشناسان به تصاویر تخصصی، میتوان تفاوت میان افراد متخصص و غیرمتخصص را از طریق الگوی نگاه و نقاط تمرکز آنان شناسایی کرد.
به گفته دکتر وفایی، نمونههای خارجی این دستگاه مانند محصولات شرکت آمریکایی EyeLink با قیمتهایی بالغ بر ۲۰ هزار دلار عرضه میشوند و از الگوریتمهای پیشرفتهای برای حذف نیاز به کالیبراسیون دستی بهره میبرند. در حالی که نمونههای داخلی موجود، از جمله دستگاهی در دانشگاه فردوسی مشهد، با چالشهایی مانند زمانبر بودن کالیبراسیون مواجهاند.
وی افزود: ما در تلاشیم با توسعه الگوریتمهای پردازش تصویر و بهرهگیری از دادههای بالینی، روند کالیبراسیون را بهینهسازی کرده و دقت دستگاه را افزایش دهیم. در همین راستا، برنامهریزیهایی برای انجام تستهای بالینی با همکاری متخصصان مغز و اعصاب در بیمارستانهای الزهرا و کاشانی اصفهان در دست اجراست.
دکتر وفایی با اشاره به یکی از ویژگیهای برجسته این پروژه، بهرهگیری از هوش مصنوعی برای تحلیل دادههای حرکات چشم توضیح داد: با استفاده از الگوریتمهای یادگیری ماشین و شبکههای عصبی، میتوانیم الگوهای حرکتی چشم را طبقهبندی کرده و گزارشهای اولیهای برای پزشکان تهیه کنیم. این گام، مسیر را برای توسعه یک سامانه تشخیصی هوشمند هموار میسازد.
این پروژه، گامی نو در بومیسازی فناوریهای پیشرفته پزشکی و نمونهای موفق از تلفیق دانش مهندسی برق، علوم پزشکی و فناوریهای شناختی است که میتواند به توسعه ابزارهای تشخیصی بومی، کاهش وابستگی به تجهیزات خارجی و ارتقای خدمات سلامت در کشور منجر شود.
