پردازش تصاویر پزشکی
سمیه ملکی بالاجو؛ داوود آسمانی؛ حمید سلطانیانزاده
دوره 12، شماره 2 ، شهریور 1397، ، صفحه 111-124
چکیده
اختلال در ارتباطات عملکردی مربوط به شبکهی حالت پیشفرض در مراحل اولیهی بیماری آلزایمر گزارش شده است. به تازگی، ویژگی غیرایستانی شبکههای مغزی، با توجه به اینکه ارتباطات عملکردی درون و مابین این شبکهها در طول زمان، حتی در شرایطی که مغز انسان در حالت استراحت است، تغییر میکند، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. بنابراین، ...
بیشتر
اختلال در ارتباطات عملکردی مربوط به شبکهی حالت پیشفرض در مراحل اولیهی بیماری آلزایمر گزارش شده است. به تازگی، ویژگی غیرایستانی شبکههای مغزی، با توجه به اینکه ارتباطات عملکردی درون و مابین این شبکهها در طول زمان، حتی در شرایطی که مغز انسان در حالت استراحت است، تغییر میکند، مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. بنابراین، برای مطالعهی کامل تغییرات ارتباطات عملکردی در بیماری آلزایمر، لازم است که تغییرات اساسی الگوی دینامیک آنها نیز بررسی شود. هدف از این مطالعه، بررسی الگوهای ارتباط عملکردی دینامیک درون شبکهی حالت پیشفرض در بیماران آلزایمر نسبت به افراد سالم میباشد. در این مطالعه، روشی مبتنی بر رگرسیون منطقی تنک، برای تخمین ماتریس ارتباطات عملکردی از دادههای تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی در حالت استراحت ۲۴ بیمار آلزایمری و ۳۷ فرد سالم استفاده میشود. برای تجزیه و تحلیل شبکهی ارتباطات عملکردی دینامیک، نمرهی تغییرات زمانی الگوی عملکردی برای هر ناحیهی مغزی تعریف میشود که میتواند چگونگی تغییرات الگوی عملکردی یک ناحیهی مغزی در طول زمان با استفاده از ارتباطات عملکردی دینامیک آن ناحیهی مغزی را کمیسازی نماید. نتایج مقایسهی گروهی نشان میدهد که نمرهی تغییرات زمانی الگوی عملکردی برخی از مناطق اصلی شبکهی حالت پیشفرض مانند قشر قدامی مغز میانی و قشر تمپورال جانبی در بیماران آلزایمری به طور قابل توجهی افزایش مییابد. همچنین تجزیه و تحلیل متعارف ارتباطات عملکردی استاتیک نشان میدهد که الگوی ارتباطات عملکردی این نواحی در اثر بیماری آلزایمر مختل میشود. این یافتهها نشان میدهند که نواحی قشر قدامی مغز میانی و قشر تمپورال جانبی در بیماران آلزایمری احتمالا به سازماندهی مجدد الگوی عملکردی خود در راستای جبران کاهش کارایی عملکردی ناشی از بیماری آلزایمر، تمایل دارند.
پردازش تصاویر پزشکی
سمیه ملکی بالاجو؛ داوود آسمانی؛ حمید سلطانیان زاده
دوره 9، شماره 1 ، فروردین 1394، ، صفحه 99-111
چکیده
اگرچه بررسیهای گستردهایی در زمینهی نقش تغییرات بافت مغزی ناشی از افزایش سن در بسیاری از مطالعات انجام شدهاست، با این حال بررسی تاثیر روند پیری بر تغییرات ارتباطات شبکههای کارکردی نیازمند بررسیهای بیشتراست. هنگامیکه مغز یک سری تغییرات را در انجام یک فعالیت شناختی تجربه میکند، تاثیر این تغییرات بر ارتباطات ...
بیشتر
اگرچه بررسیهای گستردهایی در زمینهی نقش تغییرات بافت مغزی ناشی از افزایش سن در بسیاری از مطالعات انجام شدهاست، با این حال بررسی تاثیر روند پیری بر تغییرات ارتباطات شبکههای کارکردی نیازمند بررسیهای بیشتراست. هنگامیکه مغز یک سری تغییرات را در انجام یک فعالیت شناختی تجربه میکند، تاثیر این تغییرات بر ارتباطات شبکههای کارکردی میتواند توسط مطالعات تصویربرداری تشدید مغناطیسی کارکردی مورد ارزیابی قرار گیرد. در این مطالعه، ما سعی در بررسی تاثیر روند پیری بر تغییرات ارتباطات سه شبکهی کارکردی مهم شامل شبکهی حرکت، بینایی و شبکهی ناهمبسته با فعالیت در افراد بزرگسال سالم در مقایسه با گروه کنترل داریم. برای این منظور از دادههای تصویربرداری کارکردی مرتبط با یک آزمون سادهی بینایی و حرکتی استفاده میشود. در طی این مطالعه، شبکههای ارتباطات کارکردی مرتبط با حرکت، بینایی و شبکهی ناهمبسته با فعالیت برای هر فرد محاسبه میشود. سپس قدرت ارتباطات کارکردی برای گروههای مختلف سنی مورد ارزیابی و مقایسه قرار میگیرد. این مطالعه سه فرضیه در ارتباط با تاثیر افزایش سن بر تغییرات ارتباطات کارکردی را مورد ارزیابی قرار دادهاست: 1- درگیری نواحی قدامی مغز در شبکهی ارتباط کارکردی مرتبط با حرکت در جبران کاهش فعالیت و ارتباطات عصبی در نواحی خلفی به وقوع میپیوندد. 2- فعالیت و گسترهی ارتباطی شبکهی ناهمبسته با فعالیت کمتر کاهش مییابد. 3- گسترهی ارتباطی در نواحی خلفی مرتبط با شبکهی کارکردی بینایی کاهش مییابد. بنا بر نتایج حاصل از این مطالعه، دو فرضیهی اولی تائید و پذیرفته شدند ولی تغییرات شبکهی ارتباطی کارکردی مرتبط با بینایی متفاوت بودند. همچنین نتایج نشان دادند که شبکههای ارتباطی کارکردی در افراد مسن در مقایسه با جوانان تغییر نموده است. شبکههای ارتباط کارکردی در بزرگسالان بطور متوسط دارای قدرت ارتباطی قویتری نسبت به جوانان میباشد.
پردازش تصاویر پزشکی
محمدرضا رضائیان؛ غلامعلی حسینزاده؛ حمید سلطانیانزاده
دوره 8، شماره 1 ، فروردین 1393، ، صفحه 87-99
چکیده
ﭘﺪﻳﺪﻩ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺍﺷﺒﺎﻉ ﺑﻪ ﻭﺍﺳﻄﻪ ﺗﺒﺎﺩﻝ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻰ (CEST) ﻛﺎﻧﺘﺮﺍﺳﺘﻰ ﺟﺪﻳﺪ ﺭﺍ ﺩﺭ ﺗﺼﻮﻳﺮﺑﺮﺩﺍﺭی ﺑﻪ ﺭﻭﺵ ﺗﺸﺪﻳﺪ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻰ (MRI) ﻣﻄﺮﺡ ﻛﺮﺩﻩ ﺍﺳﺖ. ﺍﻳﻦ ﻛﺎﻧﺘﺮﺍﺳﺖ ﺑﺴﻴﺎﺭ ﭘﻴﭽﻴﺪﻩ ﺑﻪ ﭘﺎﺭﺍﻣﺘﺮﻫﺎی ﻣﺘﻌﺪﺩی ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﻧﻮﻉ، ﺷﺪﺕ ﻭ ﺳﺎﻳﺮ ﻭﻳﮋﮔﻰﻫﺎی ﭘﺎﻟﺲ ﺍﻟﻜﺘﺮﻭﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺲ (RF) ﺑﺴﺘﮕﻰ ﺩﺍﺭﺩ. ...
بیشتر
ﭘﺪﻳﺪﻩ ﺍﻧﺘﻘﺎﻝ ﺍﺷﺒﺎﻉ ﺑﻪ ﻭﺍﺳﻄﻪ ﺗﺒﺎﺩﻝ ﺷﻴﻤﻴﺎﻳﻰ (CEST) ﻛﺎﻧﺘﺮﺍﺳﺘﻰ ﺟﺪﻳﺪ ﺭﺍ ﺩﺭ ﺗﺼﻮﻳﺮﺑﺮﺩﺍﺭی ﺑﻪ ﺭﻭﺵ ﺗﺸﺪﻳﺪ ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻰ (MRI) ﻣﻄﺮﺡ ﻛﺮﺩﻩ ﺍﺳﺖ. ﺍﻳﻦ ﻛﺎﻧﺘﺮﺍﺳﺖ ﺑﺴﻴﺎﺭ ﭘﻴﭽﻴﺪﻩ ﺑﻪ ﭘﺎﺭﺍﻣﺘﺮﻫﺎی ﻣﺘﻌﺪﺩی ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﻧﻮﻉ، ﺷﺪﺕ ﻭ ﺳﺎﻳﺮ ﻭﻳﮋﮔﻰﻫﺎی ﭘﺎﻟﺲ ﺍﻟﻜﺘﺮﻭﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺲ (RF) ﺑﺴﺘﮕﻰ ﺩﺍﺭﺩ. ﻋﻤﻮﻣﺎً ﺩﻭ ﻧﻮﻉ ﭘﺎﻟﺲ ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ ﻭ ﻳﺎ ﮔﺴﺴﺘﻪ ﺑﺮﺍی ﺍﻧﺠﺎﻡ ﻓﺮﺍﻳﻨﺪ ﺍﺷﺒﺎﻉ ﺑﻜﺎﺭ ﻣﻰﺭﻭﺩ. ﻃﺮﺍﺣﻰ ﭘﺎﻟﺲ RF ﺑﺮ ﺍﺳﺎﺱ ﺣﻞ ﻣﻌﺎﺩﻻﺕ ﺑﻼﺥ- ﻣﮏ ﻛﺎﻧﻞ ﺍﻧﺠﺎﻡ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﻫﺪﻑ ﺍﺻﻠﻰ ﺍﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺍﺳﺘﺨﺮﺍﺝ ﭘﺎﺭﺍﻣﺘﺮﻫﺎی ﭘﺎﻟﺲﻫﺎی ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ RF ﺑﻪ ﻧﺤﻮی ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﺍﺭﺗﻘﺎی ﺍﻳﻦ ﻛﺎﻧﺘﺮﺍﺳﺖ ﺷﻮﺩ. ﭘﺎﻟﺲﻫﺎی ﮔﺴﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﺩﻟﻴﻞ ﺿﺮﻳﺐ ﺟﺬﺏ ﻭﻳﮋﻩ ﺍﻣﻮﺍﺝ (SAR) ﺍﺯ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻴﺸﺘﺮی ﺑﺮﺧﻮﺭﺩﺍﺭﻧﺪ؛ ﻭﻟﻰ ﺍﺯ ﺁﻧﺠﺎﻳﻰ ﻛﻪ ﮔﺴﺴﺘﻪﺳﺎﺯی ﺑﺮ ﺍﺳﺎﺱ ﭘﺎﻟﺲﻫﺎی ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ ﺍﻧﺠﺎﻡ ﻣﻰﺷﻮﺩ، ﺑﻬﻴﻨﻪﺳﺎﺯی ﭘﺎﻟﺲ ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ، ﻣﻨﺠﺮ ﺑﻪ ﭘﺎﻟﺲ ﮔﺴﺴﺘﻪ ﺑﻬﺘﺮی ﺧﻮﺍﻫﺪ ﺷﺪ.. ﺑﻪ ﻫﻤﻴﻦ ﻋﻠﺖ ﻭ ﺍﺯ ﻃﺮﻓﻰ ﺑﺪﻟﻴﻞ ﻣﺮﺳﻮﻡ ﺑﻮﺩﻥ ﺑﻜﺎﺭﮔﻴﺮی ﭘﺎﻟﺲﻫﺎی RF ﺑﺎ ﭘﻮﺵ ﭘﻴﻮﺳﺘﻪ ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻰ، ﮔﻮﺳﻰ ﻭ ﻓﺮﻣﻰ ﺩﺭ ،MRI ﺗﻤﺮﻛﺰ ﺍﺻﻠﻰ ﺍﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺮ ﺍﻳﮕﻮﻧﻪ ﭘﺎﻟﺲﻫﺎ ﺑﻮﺩﻩ ﺍﺳﺖ. ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﺑﺮﺭﺳﻰ ﻋﻼﻭﻩ ﺑﺮ ﺗﺨﺼﻴﺺ ﻋﺮﺽ ﭘﺎﻟﺲ ﻣﺤﺪﻭﺩ ﺑﻪ ﭘﺎﻟﺲﻫﺎی ﮔﻮﺳﻰ ﻭ ﻓﺮﻣﻰ ﺑﺮ ﺍﺳﺎﺱ ﺗﻘﺮﻳﺐ 60dB، ﺑﻪ ﻣﻘﺪﺍﺭ SAR ﻧﻴﺰ ﺗﻮﺟﻪ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﺑﺮﺍی ﺁﻧﻜﻪ ﻣﻌﻴﺎﺭ ﺩﺭﺳﺘﻰ ﺍﺯ ﻗﺎﺑﻠﻴﺖ ﭘﺎﻟﺲﻫﺎ ﻭ ﺍﻣﻜﺎﻥ ﻗﻴﺎﺱ ﺁﻧﻬﺎ ﺣﺎﺻﻞ ﺷﻮﺩ، ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺯﺍﻭﻳﻪ ﭼﺮﺧﺶ (ﺯﺍﻭﻳﻪ ﺍﻧﺤﺮﺍﻑ) ﻫﻤﻪ ﺁﻧﻬﺎ ﻳﻜﺴﺎﻥ ﺗﻨﻈﻴﻢ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻧﺸﺎﻥ ﻣﻰﺩﻫﺪ ﻛﻪ ﺍﺯ ﻟﺤﺎﻅ ﺍﺛﺮ CEST ﻭ SAR ﺑﺘﺮﺗﻴﺐ ﭘﺎﻟﺲ ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻰ، ﻓﺮﻣﻰ ﻭ ﮔﻮﺳﻰ ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﻋﻤﻜﺮﺩ ﺭﺍ ﺩﺍﺭﻧﺪ. ﺑﻮﺍﺳﻄﻪ ﻣﺸﻜﻼﺕ ﻣﻮﺟﻮﺩ ﺩﺭ ﺳﺎﺧﺖ ﻭ ﺍﺟﺮﺍی ﭘﺎﻟﺲ ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻰ ﻭ ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﺤﺪﻭﺩﻳﺖﻫﺎﻳﻰ ﻛﻪ ﺑﻮﺍﺳﻄﻪ ﺍﻟﮕﻮی ﻣﻜﺎﻧﻰ ﺗﺤﺮﻳﮏ ﺳﻴﻨﮏ ﮔﻮﻧﻪ ﻭﺟﻮﺩ ﺩﺍﺭﻧﺪ، ﭘﺎﻟﺲﻫﺎی ﮔﻮﺳﻰ ﻭ ﻓﺮﻣﻰ ﻫﻤﭽﻨﺎﻥ ﻣﻮﺭﺩ ﺗﻮﺟﻪ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﺩﺭ ﭘﺎﻟﺲ ﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻰ ﺑﻪ ﺍﺯﺍی ﺩﺍﻣﻨﻪ 7/5 ﻣﻴﻜﺮﻭﺗﺴﻼ، ﭘﺎﻟﺲ ﮔﻮﺳﻰ ﺑﻪ ﺍﺯﺍی ﺍﻧﺤﺮﺍﻑ ﻣﻌﻴﺎﺭ 7/0 ﺛﺎﻧﻴﻪ ﻭ ﭘﺎﻟﺲ ﻓﺮﻣﻰ ﺑﻪ ﺍﺯﺍی ﺿﺮﻳﺐ D ، 3/0 ﺛﺎﻧﻴﻪ ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﻋﻤﻠﻜﺮﺩ ﺭﺍ ﺩﺍﺭﺍ ﺑﻮﺩﻧﺪ؛ ﺍﻳﻦ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﺎ ﻓﺮﻣﻮﻝ ﺗﺠﺮﺑﻰ ﻧﻴﺰ ﺗﻄﺎﺑﻖ ﺩﺍﺷﺖ.
پردازش تصاویر پزشکی
ندا بهزادفر؛ حمید سلطانیانزاده
دوره 7، شماره 3 ، آذر 1392، ، صفحه 219-236
چکیده
تحلیل تومورهای مغزی در تصاویر چندپارامتری تشدید مغناطیسی امری مهم است. اگر کاربر این کار به صورت دستی انجام دهد، علاوه بر اتلاف زمان زیاد، سبب کاهش دقت و قابلیت تکرارپذیری تحلیل میشود. خودکار کردن این تحلیل به دلیل تنوع زیاد در ظاهر بافت توموری بیماران مختلف، ساختار پیچیده بافتهای توموری و همچنین شباهت بافتهای توموری و سالم ...
بیشتر
تحلیل تومورهای مغزی در تصاویر چندپارامتری تشدید مغناطیسی امری مهم است. اگر کاربر این کار به صورت دستی انجام دهد، علاوه بر اتلاف زمان زیاد، سبب کاهش دقت و قابلیت تکرارپذیری تحلیل میشود. خودکار کردن این تحلیل به دلیل تنوع زیاد در ظاهر بافت توموری بیماران مختلف، ساختار پیچیده بافتهای توموری و همچنین شباهت بافتهای توموری و سالم امری چالشبرانگیز است. در این مقاله راهکاری برای به حداقل رساندن نقش کاربر در تحلیل تصاویر تشدید مغناطیسی به منظور استخراج تومورهای مغزی Glioblastoma Multiform (GBM)- که از بدخیمترین انواع تومورهای مغزی هستند- ارائه شده است. در این مقاله، از 12 بیمار دارای تومور GBM تصویربرداری به عمل آمد. سپس با استفاده از روشی مستقل از کاربر و بدون نیاز به پارامترهای ابتدایی، ناحیة توموری از تصاویر با وزن T1 بعد از تزیق ماده حاجب Gd، با دقت زیادی استخراج شد. در روش ارائه شده در هیچ مرحلهای به حضور کاربر نیاز نیست و تمام پیکسلهای ناحیة روشن ((Gd-enhanced بدون توجه به محل ابتدایی آنها استخراج میشوند. مقایسة ناحیة Gd-enhanced استخراج شده در این روش با ناحیة انتخاب شده توسط فردی ماهر نشاندهندة کارایی زیاد روش است (R2= 0.97). به منظور ارزیابی روش پیشنهادی در کاربردی عملی، از آن در پیشبینی آثار درمان تومورهای مغزی GBM با استفاده از بواسیزوماب استفاده شد. بواسیزوماب (Bevacizumab) یکی از داروهایی است که به دلیل توانایی زیاد در متوقف کردن رشد تومور و حتی کاهش اندازه تومور به آن بسیار توجه شده است. در این راستا از 12 بیمار دارای تومور GBM در مرحله قبل و مدتی پس از درمان تصویربرداری به عمل آمد. میزان کاهش نسبی حجم ناحیة Gd-enhanced استخراج شده در تصاویر با وزن T1 بعد از تزیق ماده حاجب Gd، معیاری از پاسخ بیماران به دارو در نظر گرفته شد. سپس با استفاده از طبقهبندیکننده KNN تصاویر سری اول به اجزای ماده سفید، ماده خاکستری و مایع مغزی- نخاعی تجزیه شدند و از آنها برای تشکیل تصاویر ویژه استفاده شد. این کار سبب حذف نقش کاربر در تشکیل تصاویر ویژه و افزایش قابلیت تکرارپذیری روش شد. در ادامه با استفاده از تحلیل هیستوگرام، ویژگیهای مناسب از ناحیة Gd-enhanced استخراج شدند؛ سپس معادلات پیشگویی پاسخ بیماران به داروی مذکور برحسب ویژگیهای به دست آمده در قسمت قبل محاسبه شدند. در بهترین حالت ضریب همبستگی 0.91 به دست آمد که نشاندهندة امکان پیشبینی نتیجة درمان بواسیزوماب برای بیماران دارای GBM با استفاده از تصاویر تشدید مغناطیسی در روشی با حداقل نقش کاربر است. مقایسة نتایج به دست آمده در این روش با پژوهشهای قبلی نشاندهندة کارایی زیاد روش در کنار مستقل بودن آن از کاربر است.
پردازش تصاویر پزشکی
مریم افضلی؛ عمادالدین فاطمیزاده؛ حمید سلطانیانزاده
دوره 7، شماره 1 ، خرداد 1392، ، صفحه 57-64
چکیده
تصویربرداری تشدید مغناطیسی تانسور انتشار (DTMRI) روشی غیرتهاجمی برای بررسی ساختار ماده سفید مغز است. در این روش با فرض گوسی بودن PDFانتشار مولکولهای آب، تانسور انتشار استخراج شده؛ در بررسی دسته فیبرهای مغز از آن استفاده میشود. در نواحی از مغز که فیبرها تقاطع دارند تصویربرداری تانسور انتشار قادر نیست جهت اصلی فیبرها را مشخص کند. برای ...
بیشتر
تصویربرداری تشدید مغناطیسی تانسور انتشار (DTMRI) روشی غیرتهاجمی برای بررسی ساختار ماده سفید مغز است. در این روش با فرض گوسی بودن PDFانتشار مولکولهای آب، تانسور انتشار استخراج شده؛ در بررسی دسته فیبرهای مغز از آن استفاده میشود. در نواحی از مغز که فیبرها تقاطع دارند تصویربرداری تانسور انتشار قادر نیست جهت اصلی فیبرها را مشخص کند. برای حل این مشکل، تصویربرداری انتشار با قدرت تفکیک زاویهای زیاد با تعداد زیادی جهت انتشار پیشنهاد شده است و برای بازسازی از روش Q-ballاستفاده میشود. در این روش تابع توزیع جهت فیبرها (ODF) قابل محاسبه است که در آن مدلهای ریاضی نقش مهمی دارند. برای نمونه در انطباق تصاویر Q-ballبرای کاربردهایی مثل تحلیل گروهی یا ساخت اطلس، درونیابی ODFها لازم است. بدینمنظور، جهتهای اصلی انتشار (PDD) هر ODFباید مشخص شود. در این مقاله، PDDها به عنوان بردارهایی توصیف میشوند که بیشینههای محلی را به هم وصل میکنند. پس از یافتن راستای انتشار غالب در دو ODF، درونیابی خطی برای جهتهای غالب انجام میشود. سپس دو ODFدر راستای بهدست آمده چرخانده میشوند و بعد از آن درونیابی خطی، برای دو ODFچرخانده شده به منظور یافتن ODFمیانی انجام میشود. روش پیشنهادی با روشهای قبلی مقایسه شده است و نتایج آزمایشهای نشان میدهد که الگوریتم درونیابی پیشنهادی جهت اصلی دسته فیبر را بدون انحراف در مسیرها حفظ میکند. همچنین مشاهده میشود که تغییرات آنتروپی ODFهای درونیابی شده تقریباً خطی است و اثر حجیم شدن (هموار شدن جهتهای اصلی) حذف میشود.
پردازش تصاویر پزشکی
هادی صباحی؛ حمید سلطانیانزاده؛ لیزا اسکارپیس؛ تام میکلسن
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1390، ، صفحه 289-295
چکیده
در این مقاله، روش جدیدی برای پیش بینی نتیجه درمان تومور GBM با استفاده از داروی بواسیزوماب ارائه شده است. در این روش از شاخص های ناهمسانگردی انتشار و اطلاعات مکانی برای پیش بینی پاسخ هر یک از واکسل های ناحیه توموری به درمان استفاده شده است. شاخص های ناهمسانگردی (DAI) استفاده شده عبارتند از: ناهمسانگردی جزئی (FA)، متوسط انتشار (MD)، ناهمسانگردی ...
بیشتر
در این مقاله، روش جدیدی برای پیش بینی نتیجه درمان تومور GBM با استفاده از داروی بواسیزوماب ارائه شده است. در این روش از شاخص های ناهمسانگردی انتشار و اطلاعات مکانی برای پیش بینی پاسخ هر یک از واکسل های ناحیه توموری به درمان استفاده شده است. شاخص های ناهمسانگردی (DAI) استفاده شده عبارتند از: ناهمسانگردی جزئی (FA)، متوسط انتشار (MD)، ناهمسانگردی نسبی (RA) و نسبت حجمی (VR) که از تصاویر تانسور انتشار (DTI) قبل از درمان استخراج شده است. اطلاعات مکانی بصورت فاصله هر واکسل توموری از مرکز تومور تعریف می شود که از تصاویر T1-Post Contrast(PC-T1) قبل از درمان استخراج می شوند. شاخص های ناهمسانگردی انتشار بهمراه اطلاعات مکانی به عنوان بردار ویژگی برای هر واکسل در نظر گرفته می شود. تصاویر DTI و PC-T1 از 7 بیمار دارای تومور GBM قبل و بعد از درمان جمع آوری شده است. ابتدا شاخص های ناهمسانگردی از همه واکسل های مغزی و فاصله هر واکسل توموری از مرکز ناحیه تومور محاسبه می شود. سپس نگاشت های DAI پیش از درمان و تصویر PC-T1 پس از درمان به تصویر PC-T1 قبل از درمان رجیستر می شود آنگاه با استفاده از روش آستانه گذاری، ناحیه توموری از تصاویر PC-T1 استخراج می شوند. سپس واکسل هایی که کنتراستشان با گادلینیم بهبود یافته است و متعلق به تصاویر PC-T1 قبل و بعد از درمان هستند، برای برچسب گذاری بردارهای ویژگی مورد مقایسه قرار می گیرند. در این روش سه طبقه بندی کننده مختلف را مورد ارزیابی قرار دادیم که عبارتند از: SVM، KNN و ANN. نتایج طبقه بندی نشان دادند که طبقه بندی کننده KNN بر اساس معیار های معروف دارای نتایج بهتری می باشد و نتایج درمان را برای هر واکسل بهتر پیش بینی می کند.
پردازش تصاویر پزشکی
عفت یاحقی؛ یاشار نوحی؛ امیر موافقی؛ حمید سلطانیانزاده
دوره 4، شماره 1 ، خرداد 1389، ، صفحه 1-11
چکیده
یکی از روش های بررسی آسیب بافت، استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی است. در این نوع تصویربرداری از اثر مغناطش مولکول های آب و ماده کنتراست استفاده می شود. تبادل آب بر منحنی های مغناطش در پلاسما و بافت و در نتیجه بر زمان طولی موثر (T1eff) اثر دارد. برای بررسی این تاثیر از مدل های چندبخشی استفاده می شود. در این مدل ها معادلات مغناطش ...
بیشتر
یکی از روش های بررسی آسیب بافت، استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی است. در این نوع تصویربرداری از اثر مغناطش مولکول های آب و ماده کنتراست استفاده می شود. تبادل آب بر منحنی های مغناطش در پلاسما و بافت و در نتیجه بر زمان طولی موثر (T1eff) اثر دارد. برای بررسی این تاثیر از مدل های چندبخشی استفاده می شود. در این مدل ها معادلات مغناطش بافت برای زمان استراحت طولی ثابت در پلاسما حل شده و تغییرات زمان استراحت طولی در بخش های فضای داخل و خارج سلولی بررسی می شود و ثابت های انتقال در بافت محاسبه می گردند. زمان استراحت طولی بافت با مقدار ماده کنتراست در بافت متناسب است. تغییرات این ماده شبیه تابع گاماست. برای بررسی اثر مغناطش لازم است این تغییرات در معادلات لحاظ شوند که باعث پیچیدگی حل آنها می شود. در این مقاله با در نظر گرفتن تغییرات ماده کنتراست در بافت و با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو و برازش منحنی و روش های عددی هیون، رونگه-کوتا و روش آماری، منحنی تغییرات مغناطش و زمان استراحت طولی در قسمت های مختلف بافت برای مدل های دو بخشی و سه بخشی بافت مغز موش به دست آمده است. ابتدا برای ارزیابی مدل آماری بر اساس قانون بقای جرم، محاسبات به دو روش عددی و آماری انجام شده و نتایج مقایسه شده اند. نتایج مربوط به داده های حاصل از تصاویر، به روش آماری نیز به دست آمدند؛ زیرا در این حالت نیاز به برازش منحنی بر داده ها نیست و می توان از آنها به طور مستقیم استفاده کرد. با تغییر ثابت های انتقال بافت مجموعه ای از منحنی های مغناطش برحسب زمان تهیه شده و با مقایسه زمان استراحت طولی آنها با منحنی های به دست آمده از تصاویر، ثابت های انتقال بافت محاسبه شده اند. ثابت های انتقال بافت های ناسالم نسبت به بافت های سالم بزرگ تر هستند زیرا در این حالت نفوذپذیری و در نتیجه افزایش تمرکز ماده کنتراست و مغناطش در بافت بیشتر است. این ثابت های انتقال که متناسب با شدت آسیب اند می توانند در تشخیص و درمان مورد استفاده قرار گیرند.
پردازش تصاویر پزشکی
لادن امینی؛ حمید سلطانیانزاده؛ کارو لوکس؛ معصومه گیتی
دوره -2، شماره 1 ، تیر 1384، ، صفحه 17-34
چکیده
هدف از انجام این تحقیق، معرفی روشی جدید برای جداسازی ساختارهای خاص مغز میانی مانند تالاموس و هسته قرمز از روی تصاویر تشدید مغناطیسی است. روش پیشنهادی مبتنی بر مدل کانتورهای دینامیک می باشد. این مدل حاوی یک کانتور یا یک چند ضلعی است که رئوس آن توسط اضلاع به وصل شده اند. فرآیند تغییر شکل کانتور از حرکت رئوس کانتور اولیه تحت تاثیر نیروهای ...
بیشتر
هدف از انجام این تحقیق، معرفی روشی جدید برای جداسازی ساختارهای خاص مغز میانی مانند تالاموس و هسته قرمز از روی تصاویر تشدید مغناطیسی است. روش پیشنهادی مبتنی بر مدل کانتورهای دینامیک می باشد. این مدل حاوی یک کانتور یا یک چند ضلعی است که رئوس آن توسط اضلاع به وصل شده اند. فرآیند تغییر شکل کانتور از حرکت رئوس کانتور اولیه تحت تاثیر نیروهای داخلی و خارجی آغاز می شود. نیروهای داخلی از روی شکل هندسی کانتور و نیروهای خارجی از روی ویژگی های داده های تصویری مانند لبه های محاسبه می شوند. ساختارهای مغزی مانند تالاموس در MRI دارای تصویری با لبه های ناپیوسه و کنتراستی پایین هستند که محاسبه نیروهای خارجی را مشکل می سازند. روش پیشنهادی این مقاله مبتنی بر روش های خوشه یابی بدون سرپرستی فازی، فیلتر لبه یابی پریویت و عملگرهای شکلی معرفی شده است. به علاوه، در روش کانتور دینامیک متداول، کانتور اولیه توسط کاربر تعریف می شود که منجر به وابستگی نتایج جداسازی نهایی ساختار به کاربر می شود. در رفع این کاستی، یک روش جدید جهت ایجاد کانتور اولیه به صورت خودکار معرفی شده است. روش های پیشنهادی، پیاده سازی شده بر روی تصاویر واقعی از مغز انسان جهت جداسازی تالموس و هسته قرمز اعمال شده اند. جهت ارزیابی، نتایج جداسازی رادیولوژیست ها با روش پیشنهادی مقایسه شده است. درصد شباهت نتایج جداسازی تالاموس راست و چپ برابر 0.8 بوده که توانایی روش پیشنهادی در جداسازی ساختارهای مغزی مانند تالاموس را نشان می دهد. معیارهای ارزیابی نتایج جداسازی روی داده های با درصد نویز و شدت غیریکنواختی متفاوت جهت بررسی اثر این دو عامل روی روش پیشنهادی مورد مطالعه قرار گرفت. تغییر ناچیز نتایج معیارها، نشانگر پایداری روش نسبت به نویز و شدت غیریکنواختی است.