نشریه‌ی علمی مهندسی پزشکی زیستی

پردازش تصاویر پزشکی

بررسی تاثیر روند پیری بر تغییرات ارتباطات شبکه‌های کارکردی در افراد بزرگسال سالم

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.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 823.14 K

پردازش تصاویر پزشکی

استخراج مرز بافت ادونتیشیای عروق خونی در تصاویر اولتراسوند داخل رگی مبتنی بر روش کمینه/بیشینه بهبود یافته و مؤلفه‌های هم‌بند

علی کرمانی؛ احمد آیت الهی؛ سرور مهاجرانی

دوره 8، شماره 4 ، دی 1393، ، صفحه 325-337

چکیده

  تصویربرداری اولتراسوند درون رگی یا IVUS روشیبا حداقلتهاجماستکهدر آن با تصویربرداری ازمقطعرگ،اطلاعاتدقیقی از درون آن بدست می­آید. پردازش‌هاییکهرویاینتصاویریاسیگنال­هایخامآن‌هاانجاممی‌پذیرد،می‌تواند اطلاعاتوسیعی در اختیار متخصصانوپزشکانقرار داده و برایتشخیصدقیق و اتخاذ شیوه­ی مناسب درمان کمککند. تفکیک مرزهای بافت موجود ...  بیشتر تصویربرداری اولتراسوند درون رگی یا IVUS روشیبا حداقلتهاجماستکهدر آن با تصویربرداری ازمقطعرگ،اطلاعاتدقیقی از درون آن بدست می­آید. پردازش‌هاییکهرویاینتصاویریاسیگنال­هایخامآن‌هاانجاممی‌پذیرد،می‌تواند اطلاعاتوسیعی در اختیار متخصصانوپزشکانقرار داده و برایتشخیصدقیق و اتخاذ شیوه­ی مناسب درمان کمککند. تفکیک مرزهای بافت موجود در عروق خونی به عنوان اولین گام در این زمینه، یکی­از چالش‌های تحقیقات امروزی است.در این مقاله، روشی جدید برای استخراج مرز بافت ادونتیشیا در تصاویر اولتراسوند داخل رگی پیشنهاد شده است که براساس تکنیک کمینه/بیشینه و مؤلفه‌های هم­بند عمل می‌کند. بدین منظور، ابتدا با تکنیک کمینه/بیشینه بهبود یافته مرز اولیه استخراج شد. سپس، با به کارگیری مؤلفه‌های هم­بند در مرزهای اولیه، مرز نهایی با دقت بالا حاصل شد. برای ارزیابی عملکرد این روش، روی مجموعه­ای از دادگان واقعی آزمایش شد. از معیار مشابهت اندیس جاکارد و فاصله هاسدورف که نشان دهنده‌ی میزان هم­پوشانی ناحیه­ی بخش شده به وسیله روش پیشنهادی و تشخیص پزشک است بهره گرفته شد. نتایج به دست آمده نشان داد که روش پیشنهادی با معیار میانگین اندیس جاکارد 95% و میانگین فاصله هاسدورف 45/0 میلی­متری، مرزهای دقیق­تری برای بافت ادونتیشیا نسبت به روش‌های موجود بدست می­آورد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.42 M

پردازش تصاویر پزشکی

بهبود ساخت مدل شکل آماری بافت‌های غیرصلب با کمک الگوریتم Coherent Point Drift

مهدی دلاوری؛ امیرحسین فروزان؛ ین وی چن

دوره 8، شماره 3 ، مهر 1393، ، صفحه 213-227

چکیده

  مدل­های شکل آماری، از اطلاعات آماری جهت تفسیر و بررسی شکل استفاده می­کنند. اطلاعات آماری شامل میانگین و واریانس نقاط متناظر شکل­های مجموعه آموزش است. یافتن نقاط متناظر دربین نقاط اعضای مجموعه­ی آموزش، یکی­از چالش­های مهم در ساخت مدل شکل آماری است. درین مقاله، از روش CPDجهت یافتن تناظر بین نقاط استفاده شد. درین روش، با ترکیب ...  بیشتر مدل­های شکل آماری، از اطلاعات آماری جهت تفسیر و بررسی شکل استفاده می­کنند. اطلاعات آماری شامل میانگین و واریانس نقاط متناظر شکل­های مجموعه آموزش است. یافتن نقاط متناظر دربین نقاط اعضای مجموعه­ی آموزش، یکی­از چالش­های مهم در ساخت مدل شکل آماری است. درین مقاله، از روش CPDجهت یافتن تناظر بین نقاط استفاده شد. درین روش، با ترکیب تناظر فازی، الگوریتم سرد شدن معین و انطباق غیرصلب دو شکل، تناظر بین نقاط به دست آمد. پس­از یافتن نقاط متناظر، مدل شکل آماری با یک تبدیل صلب ایجاد شد. ارزیابی روش پیشنهادی با استفاده­از میزان فشردگی، قابلیّت تعمیم و اختصاصی بودن  انجام شد. مدل ساخته شده به کمک روش پیشنهادی با مدل­های ساخته شده به روش­های TPS-RPM، ICP ،MDL   مقایسه شد. نتایج نشان می­دهد که مدل پیشنهادی در معیار اختصاصی بودن با مقدار 06/0±21/0 مانند روش MDL عمل می­کند. در مورد معیارهای فشردگی و قابلیت تعمیم، نتایج به دست آمده با روش MDL مشابهت دارد. زمان متوسط اجرای الگوریتم در روش پیشنهادی 68 ثانیه است، در صورتی­که برای الگوریتم TPS-RPM390 ثانیه و برای الگوریتم MDL 3600 ثانیه است که برتری روش پیشنهادی را از نظر سرعت نشان می­دهد. هم­چنین در روش پیشنهادی، نسبت به روش­های ICP وTPS-RPM عملکرد بهتری به دست آمد.  

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.12 M

پردازش تصاویر پزشکی

تشخیص ساختار وابستگی شبکه حرکتی مغز در دادگان fMRI حالت استراحت بیماری پارکینسون با استفاده از توابع مفصل

مهدیه قاسمی؛ علی محلوجی‌فر؛ مهدی امیدی

دوره 8، شماره 3 ، مهر 1393، ، صفحه 261-275

چکیده

  تغییرات عملکردی شبکه­ی حرکتی مغز در بیماری پارکینسون نقش اساسی در بروز علائم بالینی بر عهده دارد. بررسی فعّالیّت مغز انسان با استفاده­از دادگان تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) نشان می­دهد که در حالت استراحت شبکه­ای، ارتباط­ها و فعّالیّت نوسان­های خودبه­خودی در نواحی مختلف مغز وجود دارد که در بیماری­های مختلف ...  بیشتر تغییرات عملکردی شبکه­ی حرکتی مغز در بیماری پارکینسون نقش اساسی در بروز علائم بالینی بر عهده دارد. بررسی فعّالیّت مغز انسان با استفاده­از دادگان تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) نشان می­دهد که در حالت استراحت شبکه­ای، ارتباط­ها و فعّالیّت نوسان­های خودبه­خودی در نواحی مختلف مغز وجود دارد که در بیماری­های مختلف تحت تأثیر قرار می­گیرند. درین تحقیق، تغییرات وابستگی عملکردی بین نواحی آناتومیکی حرکتی در بیماری پارکینسون با استفاده­از تئوری تابع مفصل در دادگان حالت استراحت fMRI بررسی شد. پارامتر مفصل در پنج تابع مختلف از خانواده­ی مفصل با استفاده­از فرایند ماکزیمم شباهت تخمین زده شد. میزان شباهت بین مفصل تخمین زده شده و مفصل تجربی با روش­های جذر میانگین مجموع مربع­های خطا و فاصله­ی kulback-leibler محاسبه شد. مقایسه­ی پارامترهای تخمین زده شده بین افراد سالم و بیماران پارکینسونی با آزمون­های آماری پارامتریک و ناپارامتریک نشان داد که هم­بستگی عملکردی بین مخچه و هسته­های قاعده­ای در گروه بیماران، قوی­تر از افراد سالم است. درین مقاله برای نخستین بار پیشنهاد شده که توزیع مشترک سری زمانی فعّالیّت نواحی مختلف مغز می­تواند به عنوان روشی برای آنالیز ارتباطات عملکردی در دادگان fMRI ، حاوی ویژگی­های متمایز کننده بین بیماران و افراد سالم باشد.  

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.22 M

پردازش تصاویر پزشکی

بازسازی تصاویر التراسوند پزشکی به شیوه‌ی روزنه‌ی مصنوعی با استفاده از پردازش بلوکی حوزه‌ی فرکانس به منظور کاهش بار محاسباتی

الهه مقیمی‌راد؛ علی محلوجی‌فر؛ بابک محمدزاده اصل

دوره 8، شماره 3 ، مهر 1393، ، صفحه 277-291

چکیده

  درین تحقیق، روش جدیدی برای بازسازی تصاویر التراسوند پزشکی به شیوه‌ی روزنه‌ی مصنوعی ارائه شد. امروزه تصویربرداری به شیوه‌ی ساده‌ی بازسازی در حوزه‌ی زمان(DAS) و به صورت خط­به­خط انجام می‌شود. ازجنبه­ی دیگر، تصویربرداری به شیوه‌ی روزنه‌ی مصنوعی امکان فوکوس دینامیکی و دست­یابی به حدّاقل دوبرابر رزولوشن جانبی را با هزینه‌ی ...  بیشتر درین تحقیق، روش جدیدی برای بازسازی تصاویر التراسوند پزشکی به شیوه‌ی روزنه‌ی مصنوعی ارائه شد. امروزه تصویربرداری به شیوه‌ی ساده‌ی بازسازی در حوزه‌ی زمان(DAS) و به صورت خط­به­خط انجام می‌شود. ازجنبه­ی دیگر، تصویربرداری به شیوه‌ی روزنه‌ی مصنوعی امکان فوکوس دینامیکی و دست­یابی به حدّاقل دوبرابر رزولوشن جانبی را با هزینه‌ی حجم محاسبه­های بیش­تر فراهم می‌کند. برای کاهش بار محاسباتی، روش­هایی برای بازسازی بلوکی تصویر در حوزه‌ی رادار معرفی شده که هنوز برای حوزه‌ی پزشکی ناشناخته است. برای تعمیم این روش­ها به حوزه‌ی پزشکی باید تفاوت پارامترهایی چون عمق هدف، فرکانس مرکزی، پهنای باند سیگنال ارسالی و عرض پرتو در نظر گرفته شود. درین پژوهش، نوع ساده‌ی مونواستاتیک با استفاده­از الگوریتم بلوکی عدد موج، مدل­سازی شد که می‌تواند معادلات را به نوع پیچیده‌تر مالتی‌استاتیک تعمیم دهد. به علاوه، برای کاهش اثرهای مخرّب ناشی­از تفاوت پارامترها از پالس ارسالی chirp به همراه فیلتر تطبیقی، پنجره‌گذاری و الگوریتم spotlighting استفاده شد. برای ارزیابی الگوریتم،‌ داده‌های شبیه‌سازی شده با نرم‌افزار FieldII انجام شد و نتایج نشان داد که استفاده الگوریتم عدد موج، با حفظ رزولوشن جانبی، در حدود 20 برابر سریع­تر از الگوریتم استاندارد DAS است.  

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 971.99 K

پردازش تصاویر پزشکی

بررسی اطلاعات ناحیه‌ی هسته‌ی تومور و پری‌تومورال در تصویربرداری دیفیوژن و پرفیوژن وزنی در بیماران تومور مغزی گلیوما

لیلا عظیمی؛ نادر ریاحی عالم؛ کاووس فیروز نیا؛ حمیدرضا سلیقه راد؛ مجتبی میری؛ منیژه پاکروان؛ انعام اله شاه محمدی

دوره 8، شماره 2 ، تیر 1393، ، صفحه 113-123

چکیده

  درین تحقیق، برای ارزیابی دقیق نوع تومور مغزی گلیوما، اختصاصی بودن روش­های دیفیوژن و پرفیوژن وزنی در تصویربرداری تشدید مغناطیسی با دستگاه 3 تسلا مورد بررسی قرار گرفته­است. تعداد 10 بیمار با درجه­های متفاوت تومور مغزی گلیوما (4 بیمار با تومور درجه­ی بالا، شامل گلیوبلاستوم مولتی فرم و آناپلاستیک آستروسیتوما و 6 بیمار با تومور درجه­ی ...  بیشتر درین تحقیق، برای ارزیابی دقیق نوع تومور مغزی گلیوما، اختصاصی بودن روش­های دیفیوژن و پرفیوژن وزنی در تصویربرداری تشدید مغناطیسی با دستگاه 3 تسلا مورد بررسی قرار گرفته­است. تعداد 10 بیمار با درجه­های متفاوت تومور مغزی گلیوما (4 بیمار با تومور درجه­ی بالا، شامل گلیوبلاستوم مولتی فرم و آناپلاستیک آستروسیتوما و 6 بیمار با تومور درجه­ی پایین، شامل آستروسیتوما، اولیگودندرو گلیوما و فیبریلاری) بین سن­های 15 تا 65 سال انتخاب شد و با دستگاه 3 تسلا تحت تصویربرداری دیفیوژن (با روش اسپین اکو) و پرفیوژن (با روش گرادیان اکو) ارزیابی شد. آسیب­ها توسّط اندازه­گیری مقادیر حجم نسبی خون مغزی و ضریب دیفیوژن ظاهری تحت برنامه­ی استاندارد در مرکز و ناحیه­ی ادم تومور انجام شد. در روش تصویربرداری پرفیوژن برای بیماران با تومور مغزی با درجه­ی بالا، میانگین مقادیرrCBVmax  برای مرکز توموروپری تومورال به ترتیب نتایج (92/0±47/3)، (49/0±37/2) و برای بیماران با تومور مغزی با درجه­ی پایین، (68/0±66/1)، (39/0±15/1) حاصل شد. بیش­ترین مقدار حجم نسبی خون مغزی در تومور گلیوبلاستوم مولتی فرم گزارش شد. در روش تصویربرداری دیفیوژن در تومورهای با درجه­ی بالا، مقادیر میانگین ضریب دیفیوژن ظاهری در مرکز و پری­تومورال به ترتیب نتایج (07/0±53/0)، (18/0±91/0) و در تومور با درجه­ی پایین، (27/0±24/1)، (33/0±007/1) حاصل شد. هم­چنین کم­ترین مقدار ADC و بیش­ترین مقدار rCBVmax در ناحیه­ی مرکز تومور با درجه­ی بالا به دست آمد و در روش دیفیوژن مقادیر ضریب دیفیوژن ظاهری در ناحیه پری­تومورال نسبت به ماده­ی سفید طرف مقابل کاهش یافت. نتایج نشان می­دهد که دو تکنیک به کار رفته درین تحقیق، می­تواند به عنوان روشی غیرتهاجمی و قابل دست­رس، اطلاعات با ارزشی را از نوع تومور، اندازه­ی تومور و میزان آسیب تومور به بافت­های مجاور فراهم کند.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 956.14 K

پردازش تصاویر پزشکی

توسعه‌ی فیلتری جدید برای استخراج لکّه‌های پروتیینی در تصاویر الکتروفورز ژل دو بعدی

سینا شامخی؛ محمدحسین میران‌بیگی؛ علی گویا؛ بهاره آذریان

دوره 8، شماره 2 ، تیر 1393، ، صفحه 183-202

چکیده

  الکتروفورز ژل دو بعدی یکی­از روش‌های پایه و پرکاربرد در علم پروتئومیک است. درین روش، پروتیین‌های موجود در نمونه­ی اوّلیه براساس دو ویژگی وزن مولکولی و بار الکتریکی در دو بعد ازهم جدا شده و تصویری از لکّه­های پروتیینی می­دهد. به دلیل تعداد زیاد لکّه‌های پروتیینی موجود دریک ژل نمونه که نزدیک به هم قرار دارند، پردازش تصاویر ...  بیشتر الکتروفورز ژل دو بعدی یکی­از روش‌های پایه و پرکاربرد در علم پروتئومیک است. درین روش، پروتیین‌های موجود در نمونه­ی اوّلیه براساس دو ویژگی وزن مولکولی و بار الکتریکی در دو بعد ازهم جدا شده و تصویری از لکّه­های پروتیینی می­دهد. به دلیل تعداد زیاد لکّه‌های پروتیینی موجود دریک ژل نمونه که نزدیک به هم قرار دارند، پردازش تصاویر فرآیندی پیچیده است. وجود منابع نویز و آرتیفکت هم­چون شکستگی‌ها، آرتیفکت‌های ناشی­از رنگ‌آمیزی، رگه‌ها و موارد دیگر، جداسازی نواحی تصاویر با چالش‌های گوناگونی مواجه است. درین پژوهش، برپایه­ی ویژگی‌های مکان/مقیاس، مشتقّات مرتبه­ی دوم و مقادیر ویژه­ی هیشین تصویر، برای بهبود لکّه­های پروتیینی و جداسازی نواحی لکّه از پس­زمینه، فیلتری جدید ارائه شد. تصاویر الکتروفورز ژل دو بعدی ناحیه­بندی شده و مکان و تعداد لکّه­های موجود در تصاویر، با این فیلتر بهتر تشخیص داده­شد. الگوریتم پیشنهادی توانایی جداسازی نواحی لکّه­ی پروتیینی را با نرخ TPR برابر 6/78 درصد و با نرخ FPR برابر 9/14 درصد از نواحی پس­زمینه دارد. درحالی که آستانه گذاری اوتسو و حوضچه­ی آبریز به ترتیب: با نرخ­های 4/71 درصد و 7/25 درصد، و با نرخ­های 9/53 درصد و 1/8 درصد جداسازی می‌نمایند. بررسی تعداد لکّه­های صحیح استخراج شده در روش پیشنهادی، می­تواند با دقّت 6/83 درصد و با نرخ TPR برابر 1/81 درصد محل قرار‌گیری لکّه­ها را تشخیص دهد. در صورتی که روش­های اوتسو، حوضچه­ی آبریز و مایلون به ترتیب:  با دقّت 4/65 درصد و با نرخ برابر 3/78 درصد، دقّت 7/27 درصد و با نرخ 2/68 در‌صد، دقّت 0/74 درصد و با نرخ 7/72 در‌صد، مکان لکّه­ها را تشخیص می‌دهد. نتایج روش پیشنهادی، دقّت و توانایی بالاتری را در ناحیه‌بندی تصویر، نسبت به روش­های دیگر نشان داد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.82 M

پردازش تصاویر پزشکی

طبقه‌بندی کننده دومرحله‌ای مبتنی بر نمایش تنک و کاربرد آن در تشخیص سرطان

ملیحه میری؛ محمدتقی صادقی؛ وحید ابوطالبی

دوره 8، شماره 1 ، فروردین 1393، ، صفحه 45-56

چکیده

  ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﻮﻓﻘﻴﺖﺁﻣﻴﺰ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪیﻛﻨﻨﺪﻩ ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﺗﻨﮏ (SRC) ﻭ ﺧﻮﺷﻪﺑﻨﺪی ﺯﻳﺮﻓﻀﺎی ﺗﻨﮏ (SSC) ﺩﺭ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ، ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺎ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺍﻳﻦ ﺩﻭ ﺭﻭﺵ، ﻳﮏ ﺭﻭﺵ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﺳﻠﺴﻠﻪ ﻣﺮﺍﺗﺒﻰ ﺍﺭﺍﺋﻪ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﺍﻳﺪﻩ ﺍﺻﻠﻰ ﺩﺭ ﺭﻭﺵﻫﺎی ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﻭ ﺧﻮﺷﻪﺑﻨﺪی ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ ...  بیشتر ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﻮﻓﻘﻴﺖﺁﻣﻴﺰ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪیﻛﻨﻨﺪﻩ ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﺗﻨﮏ (SRC) ﻭ ﺧﻮﺷﻪﺑﻨﺪی ﺯﻳﺮﻓﻀﺎی ﺗﻨﮏ (SSC) ﺩﺭ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ، ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺎ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺍﻳﻦ ﺩﻭ ﺭﻭﺵ، ﻳﮏ ﺭﻭﺵ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﺳﻠﺴﻠﻪ ﻣﺮﺍﺗﺒﻰ ﺍﺭﺍﺋﻪ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﺍﻳﺪﻩ ﺍﺻﻠﻰ ﺩﺭ ﺭﻭﺵﻫﺎی ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﻭ ﺧﻮﺷﻪﺑﻨﺪی ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﺗﻨﮏ، ﻧﻤﺎﻳﺶ ﻫﺮ ﺩﺍﺩﻩ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺧﻄﻰ ﺗﻨﮏ ﺍﺯ ﺳﺎﻳﺮ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎ ﺍﺳﺖ ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪﺍی ﻛﻪ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎی ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺑﺎ ﺩﺍﺩﻩ ﻣﻮﺭﺩ ﻧﻈﺮ ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺧﻄﻰ ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﻭﺯﻥ ﺭﺍ ﺑﻪ ﺧﻮﺩ ﺍﺧﺘﺼﺎﺹ ﺩﻫﻨﺪ. ﺩﺭ ﺭﻭﺵ ﭘﻴﺸﻨﻬﺎﺩی، ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮﺭ ﺩﺳﺖﻳﺎﺑﻰ ﺑﻪ ﺻﺤﺖ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﺑﻴﺸﺘﺮ، ﺍﺑﺘﺪﺍ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎی ﺁﻣﻮﺯﺷﻰ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺭﻭﺵ ﺧﻮﺷﻪﺑﻨﺪی ﺯﻳﺮﻓﻀﺎی ﺗﻨﮏ ﺑﺨﺶﺑﻨﺪی ﻣﻰﺷﻮﻧﺪ. ﺳﭙﺲ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺷﻴﻮﮤ ﺑﻜﺎﺭ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪﻩ ﺩﺭ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪیﻛﻨﻨﺪﻩ ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﺗﻨﮏ، ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪیﻛﻨﻨﺪﻩﺍی ﺩﻭ ﻣﺮﺣﻠﻪﺍی ﻃﺮﺍﺣﻰ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﺩﺭ ﻣﺮﺣﻠﺔ ﺍﻭﻝ، ﺧﻮﺷﻪﺍی ﻛﻪ ﺩﺍﺩﻩ ﻭﺭﻭﺩی ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﺷﺒﺎﻫﺖ ﺭﺍ ﺑﺎ ﺁﻥ ﺩﺍﺭﺩ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺷﺪﻩ ﻭ ﺩﺭ ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺑﻌﺪ ﻃﺒﻘﺔ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﺑﺮﭼﺴﺐ ﺩﺍﺩﻩ) ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﺑﺮﺍی ﺍﺭﺯﻳﺎﺑﻰ ﺭﻭﺵ ﭘﻴﺸﻨﻬﺎﺩی ﺍﺯ ﺩﺍﺩﮔﺎﻥ ﺭﻳﺰﺁﺭﺍﻳﻪ Tumors-14 -ﻛﻪ ﺣﺎﻭی ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﻣﺮﺑﻮﻁ ﺑﻪ ﻧﻮﻉ ﺳﺮﻃﺎﻥ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺍﺳﺖ- ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﻭﻳﮋﮔﻰﻫﺎی ﺍﻳﻦ ﺩﺍﺩﮔﺎﻥ ﺗﻌﺪﺍﺩ ﺯﻳﺎﺩ ﺑﻌﺪ ﺩﺭ ﻣﻘﺎﺑﻞ ﺗﻌﺪﺍﺩ ﻛﻢ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺩﺭ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﻋﻤﻞ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﺁﻥﻫﺎ ﺭﺍ ﺑﻪ ﻣﺴﺄﻟﻪﺍی ﭼﺎﻟﺶﺑﺮﺍﻧﮕﻴﺰ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻰﻛﻨﺪ. ﺍﺑﻌﺎﺩ ﺯﻳﺎﺩ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎ ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﻣﺸﻜﻼﺗﻰ ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﻧﻔﺮﻳﻦ ﺍﺑﻌﺎﺩ ﻭ ﺑﻴﺶ ﺍﻧﻄﺒﺎﻕ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪیﻛﻨﻨﺪﻩ ﺑﻪ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎی ﺁﻣﻮﺯﺷﻰ ﺭﺍ ﺑﻪ ﺩﻧﺒﺎﻝ ﺩﺍﺭﺩ، ﺑﻠﻜﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﭘﻴﭽﻴﺪﮔﻰ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻰ ﺷﺪﻩ؛ ﺯﻣﺎﻥ ﻻﺯﻡ ﺭﺍ ﺑﺮﺍی ﺍﺟﺮﺍی ﺍﻟﮕﻮﺭﻳﺘﻢﻫﺎ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﻣﻰﺩﻫﺪ. ﺁﺯﻣﺎﻳﺶﻫﺎی ﺍﻧﺠﺎﻡ ﺷﺪﻩ ﺑﺮ ﺍﻳﻦ ﺩﺍﺩﮔﺎﻥ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺭﻭﺵ ﭘﻴﺸﻨﻬﺎﺩی ﻧﺸﺎﻥ ﻣﻰﺩﻫﺪ ﻛﻪ ﺩﺭ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ ﺳﺎﻳﺮ ﺭﻭﺵﻫﺎی ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی، ﺍﻳﻦ ﺭﻭﺵ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﻬﺘﺮی ﻣﻨﺠﺮ ﻣﻰﺷﻮﺩ.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 797.58 K

پردازش تصاویر پزشکی

طراحی و بهینه‌سازی پالس‌های الکترومغناطیسی پیوسته برای مطالعه پدیده انتقال اشباع به واسطه تبادل شیمیایی در تصویربرداری تشدید مغناطیسی با حل عددی معادلات بلاخ-مک‌کانل

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.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 956.08 K

پردازش تصاویر پزشکی

کاهش آرتیفکت حرکتی ریه در تصاویر PET با استفاده از الگوی حرکتی بدست آمده از مدل موجک

نیکتا جلایر؛ مجید باقری؛ مجید پولادیان

دوره 7، شماره 3 ، آذر 1392، ، صفحه 209-217

چکیده

  پیشرفت‌های اخیر در سیستم‌های سه‌بعدی PETموجب شده قدرت تفکیک مکانی به مقدار 2-5 میلی‌متری پهنای کامل نصف ماکسیمم (FWHM)برسد. با چنین رشدی در قدرت تفکیک فضایی حتی مقدار کمی از حرکت در تصویربرداری PETمنبعی مهم برای کاهش قدرت تفکیک به شمار می‌رود.در این پژوهش در سطحی وسیع به بازنگری و بحث الگوهای اصلاحی پیشرفته برای نمونه‌هایی از حرکات ناخواسته ...  بیشتر پیشرفت‌های اخیر در سیستم‌های سه‌بعدی PETموجب شده قدرت تفکیک مکانی به مقدار 2-5 میلی‌متری پهنای کامل نصف ماکسیمم (FWHM)برسد. با چنین رشدی در قدرت تفکیک فضایی حتی مقدار کمی از حرکت در تصویربرداری PETمنبعی مهم برای کاهش قدرت تفکیک به شمار می‌رود.در این پژوهش در سطحی وسیع به بازنگری و بحث الگوهای اصلاحی پیشرفته برای نمونه‌هایی از حرکات ناخواسته بیماران، حرکت بواسطه چرخه‌های قلبی و حرکت بواسطه چرخه‌های تنفسی پرداخته شده است. در ادامه با استفاده از NCATدو فانتوم زن و مرد طراحی شد. هدف از طراحی دو فانتوم مرد و زن مقایسه نتایج به دست آمده برای هر یک از آنها با توجه به ساختار متفاوتشان بود. سپس با واسطه نرم‌افزار Sim SETتصاویر PETبا در نظر گرفتن حرکت قفسه سینه و بدون در نظر گرفتن آن، برای چرخه تنفسی 4 ، 5 و6 ثانیه و برای هر دو فانتوم به طور جداگانه به دست آورده شد و در انتها مدل حرکتی بر مبنای چرخه تنفسی 5 ثانیه، با تبدیل موجک استخراج شد که حرکت ناشی از چرخه تنفسی و در نتیجه آرتیفکت ایجاد شده در تصویر را می‌تواند به نوعی اصلاح کند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می‌دهد در فریم‌های زمانی ابتدایی و انتهایی چرخه تنفسی، با توجه به اختلاف بسیار ناچیز بین تصاویر بدون حرکت و تصاویر دارای حرکت تنفسی، می‌رساند که مدل نتیجه بهتری را در‌بر‌نداشته است؛ حال آنکه در فریم‌های زمانی دیگر مدل توانسته است تخمین مناسبی از حرکت را ارائه کند. تصاویر حاصل از مدل که منجر به حذف حرکت تنفسی شده، توانسته است در مقایسه با تصاویر دارای حرکت تنفسی شباهت بیشتری را چه از نظر مجموعه مربعات خطا و چه از نظر ضرایب همبستگی به تصویر بدون حرکت ارائه کند. در مقایسه با سایر روش‌های موجود می‌توان مشاهده کرد که مدل یاد شده علاوه بر ارائه تخمینی مناسب برای حرکت، از خطاهای ناشی از الصاق نشانگر و نیز به کار بردن سخت افزارهای پایش مبری است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 627.09 K

پردازش تصاویر پزشکی

استخراج و تحلیل نیمه‌خودکار تومورهای مغزی GBM از تصاویر چندپارامتری تشدید مغناطیسی

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.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 824.87 K

پردازش تصاویر پزشکی

ارزیابی ردیابی حرکات دیواره قلب با استفاده از تطبیق غیرصلب تصاویر اکوکاردیوگرافی

پدارم مسائلی؛ حمید بهنام؛ زهرا علیزاده ثانی؛ احمد شالباف

دوره 7، شماره 3 ، آذر 1392، ، صفحه 237-254

چکیده

  بیماری عروق تغذیه‌کننده قلب (عروق کرونر) عامل بیش از نیمی از مرگ‌های ناشی از بیماری‌های قلبی و عروقی و بزرگترین بیماری کشنده درجهان است. بدیهی است شناسایی اولیه، روشی عالی برای کنترل بیماری این عروق است که با اندازه‌گیری و امتیازبندی حرکت عمومی و ناحیه‌ای بطن چپ قلب (عادی،کم‌حرکت و بی‌حرکت) تشخیص داده می‌شود. متداول‌ترین روش ...  بیشتر بیماری عروق تغذیه‌کننده قلب (عروق کرونر) عامل بیش از نیمی از مرگ‌های ناشی از بیماری‌های قلبی و عروقی و بزرگترین بیماری کشنده درجهان است. بدیهی است شناسایی اولیه، روشی عالی برای کنترل بیماری این عروق است که با اندازه‌گیری و امتیازبندی حرکت عمومی و ناحیه‌ای بطن چپ قلب (عادی،کم‌حرکت و بی‌حرکت) تشخیص داده می‌شود. متداول‌ترین روش تصویربرداری از قلب به کمک امواج فراصوت است که اکوکاردیوگرافی نامیده می‌شود. با استفاده از این روش می‌توان نمایی دقیق را از دیواره‌های قلبی ، دریچه‌ها و ابتدای سرخرگ‌های بزرگ بدست آورد. به دلیل دوره آموزشی طولانی برای تفسیر این تصاویر، زمان‌بر بودن و ایجاد خطا در روش‌های دستی، نیاز به یک روش تحلیل خودکار بسیار احساس می‌شود. به منظور دستیابی به این هدف، در این مقاله به محاسبه میدان جابه‌جایی حرکت قلبی در چرخه‌ای از تصاویر دوبعدی اکوکاردیوگرافی پرداخته شده است. برای انجام این کار فریمی به عنوان مرجع انتخاب شد و سپس تمام تصاویر در یک چرخه با استفاده از معادله‌ای ریاضی به آن نگاشته شد و با استفاده از آن میدان جابه‌جایی حرکت قلبی در چرخه تخمین زده شد. ایده اصلی پیدا کردن مدل پارامتری مکانی-زمانی نیمه محلی برای تغییر شکل ایجاد شده در یک چرخه قلبی با تطبیق غیرصلب با استفاده از توابع بی اسپلاین، به عنوان یک مسأله بهینه‌سازی است که به طور مؤثر تفاوت ناشی از حرکت را با کمینه کردن تفاوت بین فریم جاری و فریم مرجع، تصحیح می‌کند. دقت تخمین حرکت با استفاده از فاکتور مجموع مربعات تفاضل اندازه‌گیری شد. از الگوریتم کاهش دهنده گرادیان شیب دار و روش چنددقتی نیز برای بدست آوردن ضرایب در مدل حرکتی استفاده شد. دقت روش مطرح شده با استفاده از یک توالی شبیه‌سازی شده چرخه قلبی واقع گرایانه با نرم افزار Field IIارزیابی شد. این الگوریتم‌برای تحلیل ناحیه‌ای بطن چپ به صورت بالینی به کار برده شد و پارامترهای جابه‌جایی و مقدار آستانه برای امتیازدهی هر بخش استخراج شد. این الگوریتم تفاوت قابل ملاحظه‌ای را بین بخشی از قلب سالم و قلب دچار بیماری نشان می‌دهد که نشان‌دهنده کاربردهای بالینی روش ارائه شده است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1 M

پردازش تصاویر پزشکی

کاهش TRE در سیستم های ناوبری جراحی ستون فقرات

مرضیه ارشاد؛ علیرضا احمدیان؛ هوشنگ صابری

دوره 7، شماره 2 ، شهریور 1392، ، صفحه 155-162

چکیده

  انطباق تصاویر قبل از عمل با فضای فیزیکی بیمار در حین عمل در سیستم های راهبری جراحی به کمک تصویر، برای ردیابی ابزار جراحی نسبت به بدن بیمار امری ضروری محسوب می شود. جراحی ستون فقرات به کمک تصویر نیز از این امر مستثنی نیست. به دلیل تفاوت در نحوه قرارگیری بیمار در تصویربرداری قبل از عمل و شرایط حین عمل، تفاوتی در انحنای ستون فقرات بیمار ...  بیشتر انطباق تصاویر قبل از عمل با فضای فیزیکی بیمار در حین عمل در سیستم های راهبری جراحی به کمک تصویر، برای ردیابی ابزار جراحی نسبت به بدن بیمار امری ضروری محسوب می شود. جراحی ستون فقرات به کمک تصویر نیز از این امر مستثنی نیست. به دلیل تفاوت در نحوه قرارگیری بیمار در تصویربرداری قبل از عمل و شرایط حین عمل، تفاوتی در انحنای ستون فقرات بیمار ایجاد می شود این بدین معناست که یک انطباق صلب برای انطباق کل مهره ها کفایت نمی کند و لازم است که هر مهره بطور جداگانه به عنوان یک جسم صلب در نظر گرفته شود و عمل انطباق روی هر مهره بطور جداگانه صورت پذیرد. برای انطباق تک تک مهره ها از الگوریتم انطباق ICP استفاده شده. برای ارزیابی دقت انطباق، خطای TRE با در نظر گرفتن نقطه هدف در پایه مهره که محل جراحی در عمل جایگذاری پیچ در مهره محسوب می شود، محاسبه شد. در این تحقیق عوامل موثر بر خطای TRE که عبارتند از پیکره بندی نشانگرها نسبت به نقطه هدف، خطای FLE و الگوریتم انطباق مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت با پیشنهاد چند پیکره بندی مناسب از لندمارک های آناتومیکی با توجه به محدودیت های حین جراحی و همچنین در نظر گرفتن اثر FLE با استفاده از نسبت دادن وزن هایی به جفت نقاط متناظر در الگوریتم انطباق، بهبود 45 درصدی در خطای TRE حاصل شد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 337.73 K

پردازش تصاویر پزشکی

ناحیه‌بندی تصاویر MR مغز با استفاده از FCM بهبود یافته‌ی مکانی به کمک تابع گوسی: gsFCM (یادداشت فنی)

عباس بینیاز؛ عطااله عباسی؛ موسی شمسی

دوره 7، شماره 2 ، شهریور 1392، ، صفحه 175-186

چکیده

  بخش بندی تصویر را به بخش های مجزا تقسیم میکند که هر کدام از این بخش ها دارای سطوح روشنایییکنواختی هستند. از بین روشهای موجود روش خوشه بندیفازی FCM (fuzzy c-means clustering) دارای کاربرد وسیعی در ناحیهبندی تصاویر پزشکی است. عدم ادغام ویژگیهای مکانی در FCM استاندارد، از معایب این روش در ناحیهبندی تصاویر تشدید مغناطیسی MRI مغز انسان است؛ در این مقاله ...  بیشتر بخش بندی تصویر را به بخش های مجزا تقسیم میکند که هر کدام از این بخش ها دارای سطوح روشنایییکنواختی هستند. از بین روشهای موجود روش خوشه بندیفازی FCM (fuzzy c-means clustering) دارای کاربرد وسیعی در ناحیهبندی تصاویر پزشکی است. عدم ادغام ویژگیهای مکانی در FCM استاندارد، از معایب این روش در ناحیهبندی تصاویر تشدید مغناطیسی MRI مغز انسان است؛ در این مقاله از روشی جدید برای بخشبندی و حذف نویز تصاویر MR با اعمال فیلتر مکانی گوسی در تابع عضویت فازی استفاده شده است. فیلتر مکانی مذکور، اثرات نویز در مرز بافتها و زوایای تصویر را بصورت بهینه ای مدیریت میکند؛ علاوه براین پیکسلی که به لحاظ آناتومیکییک بافت مجزا است مانند تومور در مراحل اولیه‌ی رشد، شانس بیشتریبراییک خوشه شدن دارد. در پایان آزمایشات که بر روی پایگاه داده ISBR انجام شده است کیفیت روش پیشنهادی توسط توابع اعتبارسنجیمتداول مانند شاخص جاکارد و ضریب دایس مورد ارزیابی قرار گرفته است. از طرف دیگر در کاربردهای پزشکی به خصوص در شرایط اورژانسی، ضرورت سرعت عمل تمام عوامل پزشکی امری اجتناب ناپذیر است و الگوریتم ناحیه‌بندی از این قاعده مستثتی نیست، لذا برای دستیابی به این مهم توسط الگوریتمی مرکز ثقل اولیهی خوشهها ، مشخص میشود که زمان همگرایی تابع هزینه در FCM بهبود یافتهی مکانی گوسی، نسبت به  CM استاندارد تا حد قابل قبولی کاهش مییابد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.68 M

پردازش تصاویر پزشکی

درون‌یابی توابع توزیع جهتی در تصویربرداری تشدید مغناطیسی انتشار با قدرت تفکیک زاویه‌ای زیاد

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.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.13 M

بیومکانیک استخوان

تخمین خودکار و پیوستة زاویة آلفا در استخوان ران انسان به کمک تحلیل مدل سه‌بعدی

مینا قره نازی فام؛ احسان اربابی

دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1391، ، صفحه 267-278

چکیده

  ایمپینجمنت یا گیر کردن مفصل ران یکی از دلایل اصلی ایجاد آرتروز زود هنگام در مفصل ران است. این عارضه با تغییر شکل یکی از استخوان‌های ران یا لگن و یا هر دو ایجاد می‌شود. زمانی که سر استخوان ران، شکل کروی خود را در ناحیه گردن استخوان از دست می‌دهد، عارضة گیر کردن از نوع بادامکی (CAM) ایجاد می‌شود. زاویة آلفا به منظورکمی‌سازی این عارضه به ...  بیشتر ایمپینجمنت یا گیر کردن مفصل ران یکی از دلایل اصلی ایجاد آرتروز زود هنگام در مفصل ران است. این عارضه با تغییر شکل یکی از استخوان‌های ران یا لگن و یا هر دو ایجاد می‌شود. زمانی که سر استخوان ران، شکل کروی خود را در ناحیه گردن استخوان از دست می‌دهد، عارضة گیر کردن از نوع بادامکی (CAM) ایجاد می‌شود. زاویة آلفا به منظورکمی‌سازی این عارضه به کار برده می‌شود. در این مقاله روشی تمام خودکار برای اندازه‌گیری زاویة آلفا با استفاده از داده سه‌بعدی استخوان ران، پیشنهاد شده است. در این روش زاویة آلفا در تمام جهات حول محور سر-گردن اندازه‌گیری شده است. برای این منظور از صفحات شعاعی با محور مشترک سر-گردن استخوان ران استفاده شد که در نهایت منحنی پیوسته‌ای از زاویة آلفا بر حسب میزان چرخش صفحة شعاعی به دست آمد. روش پیشنهاد شده برای 12 داده استخوان ران انسان مربوط به هر دو پای راست و چپ آزمایش شد. داده‌ها از تصاویر تشدید مغناطیسی (MRI) استخوان ران افراد مؤنث با متوسط سنی حدود 25 و بدون هیچ عارضه استخوانی مشخص، تهیه شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که متوسط و انحراف معیار زاویة آلفای محاسبه شده در محدوده قابل انتظار برای این زاویه قرار دارند. در ادامه تأثیر چهار قدرت تفکیک مختلف از داده‌های سه‌بعدی بر نتایج استخراج شده از روش پیشنهادی از منظر دقت و سرعت بررسی شدند. این بررسی نشان داد که کاهش قدرت تفکیک به میزان 64 برابر، می‌تواند باعث افزایش سرعت تا حدود 8 برابر و همچنین کاهش دقت به میزان متوسطی حدود 2 درجه شود.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.12 M

پردازش تصاویر پزشکی

تعقیب مسیر نگاه با استفاده از پردازش تصویر به منظور کمک به افراد ناتوان حرکتی

علیرضا رحیم‌پور؛ عباس نصیرایی مقدم

دوره 6، شماره 3 ، آذر 1391، ، صفحه 195-205

چکیده

  هدف از انجام این پروژه تعقیب حرکت‌های چشم کاربر در هنگام کار با رایانه است؛ طراحی سیستمی که در عین سادگی و ارزان بودن از سرعت و دقت قابل قبولی بمنظور کار با رایانه برخوردار باشد. سامانه تعقیب‌گر معرفی شده، بدون استفاده از هرگونه سخت‌افزار اضافی و نور مادون قرمز و تنها با استفاده از دوربین تعبیه شده در رایانه‌های همراه معمولی قادر ...  بیشتر هدف از انجام این پروژه تعقیب حرکت‌های چشم کاربر در هنگام کار با رایانه است؛ طراحی سیستمی که در عین سادگی و ارزان بودن از سرعت و دقت قابل قبولی بمنظور کار با رایانه برخوردار باشد. سامانه تعقیب‌گر معرفی شده، بدون استفاده از هرگونه سخت‌افزار اضافی و نور مادون قرمز و تنها با استفاده از دوربین تعبیه شده در رایانه‌های همراه معمولی قادر به تعقیب زمان واقعی حرکات چشم فرد است. در سامانه معرفی شده، تعقیب چهره فرد، تعقیب چشم و ویژگی‌های آن مانند عنبیه، گوشه‌های چشم، پلک‌ها و صلبیه (ناحیه سفید چشم) با حداقل کردن اثر تغییرات پس زمینه، حرکت‌های سر فرد وتغییرات یکنواخت نور محیط انجام می‌شود. از ویژگی‌های بارز این سامانه- که در پژوهش‌های انجام شده گذشته کمتر دیده شده است- تشخیص مسیر نگاه به صورت زمان واقعی با استفاده از ویژگی‌هایی از چشم مثل ناحیه سفید آن، عدم استفاده از شبکه‌های عصبی و بی‌نیاز بودن آن از تعلیم است. روش مورد استفاده در این تحقیق استفاده ازتطبیق سلسله مراتبی الگو با تابع همبستگی بهنجار وزن‌داربه منظور تشخیص و تعقیب ویژگی‌های مورد نظر در تصویر است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 788.42 K

پردازش تصاویر پزشکی

بازشناسی جلوه‌های هیجانی چهره مستقل از فرد مبتنی بر دانش اولیه از شخص جدید

امین محمدیان؛ حسن آقائی‌نیا؛ فرزاد توحیدخواه

دوره 6، شماره 3 ، آذر 1391، ، صفحه 207-218

چکیده

  در این مقاله، روشی مبتنی بر دانش اولیه از شخص جدید با هدف افزایش قدرت تعمیم‌دهی سیستم بازشناسی جلوه‌های هیجانی چهره پیشنهاد شده است. به منظور بازشناسی مناسب، ترکیبی از ویژگی‌های هندسی و توصیفگرهای بافت چهره استفاده شد. این ویژگی‌ها با ویژگی‌های کل‌نگر(تحلیل مؤلفه‌های مستقل هسته-محور تصویر چهره و خودِ تصویر چهره) مقایسه شدند. ...  بیشتر در این مقاله، روشی مبتنی بر دانش اولیه از شخص جدید با هدف افزایش قدرت تعمیم‌دهی سیستم بازشناسی جلوه‌های هیجانی چهره پیشنهاد شده است. به منظور بازشناسی مناسب، ترکیبی از ویژگی‌های هندسی و توصیفگرهای بافت چهره استفاده شد. این ویژگی‌ها با ویژگی‌های کل‌نگر(تحلیل مؤلفه‌های مستقل هسته-محور تصویر چهره و خودِ تصویر چهره) مقایسه شدند. برای تحلیل ویژگی‌های پیشنهادی، حساسیت نرخ بازشناسی آنها نسبت به تغییر نویز و تغییرات بین فردی بررسی شد. نتایج نشان داد با وابسته کردن سیستم به شخص بروز دهنده می‌توان نرخ بازشناسی را تا 96% افزایش داد که این نتیجه مربوط به ویژگی‌های کل‌نگر است. بعلاوه روش کل‌نگر تحلیل مؤلفه‌های مستقل هسته- محور در مقایسه با دیگر ویژگی‌ها نسبت به تغییرات بین فردی حساسیت بیشتری داشته‌ است. بر اساس دانش محدود از فرد جدید نمونه‌های مجازی تولید و برای تقویت یادگیری سیستم بازشناسی استفاده شد. نتیجه بازشناسی مستقل از فرد این روش در مقایسه با روش پایه به‌صورت معنی‌داری (P<0.05) بهبود داشته و مقدار صحت تشخیص آن 91.39% است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 4.12 M

پردازش تصاویر پزشکی

پیش‌بینی نتیجه درمان بر اساس آنالیز واکسل با استفاده از شاخص‌های ناهمسانگردی انتشار و اطلاعات مکانی در تومور GBM

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.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 567.52 K

پردازش تصاویر پزشکی

روش‌های نوین الاستوگرافی بافت نرم با امواج فراصوت

محمدحسن مرادی؛ محمدسجاد منوچهری؛ رضا ایرانی راد

دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1390، ، صفحه 313-331

چکیده

  بررسی میزان سفتی بافت، یکی از روش‌های مهم تشخیص بیماری‌ها است. این روش در ابتدا به صورت تهاجمی بوده ولی امروزه تلاش‌های متعددی برای دستیابی بهروش‌های غیرتهاجمی،تحت عنوان الاستوگرافیصورت پذیرفته است. داده پایه‌ای که در الاستوگرافی مورد استفاده قرار می‌گیرد، جابجایی نسبی بافتاست که به کمک امواج فراصوترصدمی‌شود.در این سیستم‌ها، ...  بیشتر بررسی میزان سفتی بافت، یکی از روش‌های مهم تشخیص بیماری‌ها است. این روش در ابتدا به صورت تهاجمی بوده ولی امروزه تلاش‌های متعددی برای دستیابی بهروش‌های غیرتهاجمی،تحت عنوان الاستوگرافیصورت پذیرفته است. داده پایه‌ای که در الاستوگرافی مورد استفاده قرار می‌گیرد، جابجایی نسبی بافتاست که به کمک امواج فراصوترصدمی‌شود.در این سیستم‌ها، برای بدست آوردن میدان جابجایی، ابتدا یک تصویر از بافت اصلی تهیه شده و سپس با تصویری که از همان بافت پس از اعمال اندکی تحریک مکانیکی گرفته شده است، مقایسه می‌شود. کرنش (استرین) مکانیکی با محاسبه گرادیان تخمین میدان جابجایی، به صورت تصویری با سطوح خاکستری که الاستوگرام (تصویر کرنش) نام دارد، نمایش داده می‌شود. بر اساس نحوه ایجاد تحریکات مکانیکی در بافت، الاستوگرافی با امواج فراصوتبه چهار دستة الاستوگرافی استاتیک، دینامیک، موج برشی و غیرفعال تقسیم بندی می‌شوند. در نوع استاتیک اعمال نیرو به بافت توسط پزشک انجام می‌شود که به دلیل وابستگی به مهارت پزشک، نتایج قابل استناد نیست. در نوع دینامیک حرکت بافت توسط لرزاننده خارجیبه صورت ممتد انجام می‌شود که برای جلوگیری از تداخل تحریکات باید از سیستم‌های تصویربرداری فوق سریع بهره گرفت که مشکلات عدم دسترسی و هزینه بالا را در پی خواهد داشت. الاستوگرافیمبتنی بر موج برشی که امروزه به عنوان روش غالب در سیستم‌های الاستوگرافی مورد استفاده قرار گرفته است، مانند روش دینامیک دارای لرزاننده خارجی بوده ولی چون تحریک به صورتلحظه‌ای اعمال می‌شود، مشکل تداخل تحریکات را ندارد. در روش غیرفعال،از حرکات فیزیولوژیکی بدن برای اعمال نیرو به بافت استفاده می‌شود.این روش در حال حاضر در مرحله تحقیقاتی است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.16 M

پردازش تصاویر پزشکی

انطباق تصاویر سی‌تی اولیه با فراصوت حین عمل به منظور تصحیح جابجایی بافت در فانتوم کبد با استفاده از الگوریتم انطباق دو مرحله‌ای

فاطمه ناظم؛ علیرضا احمدیان؛ محمد جواد ابوالحسنی؛ نسیم داداشی؛ معصومه گیتی؛ محمد باقر شیران

دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1390، ، صفحه 351-358

چکیده

  با توجه به گسترش روز افزون استفاده از تصویربرداری فراصوت در سیستم‌های راهبری جراحی کبد، داشتن فرآیند انطباق بین تصاویر قیل و حین جراحی که از دقت و زمان کافی برخوردار باشد امری اجتناب ناپذیر است. با وجود استفاده گسترده از الگوریتم تکراری نزدیکترین نقاط1 در روش‌های انطباق مبتنی بر ویژگی، عملکرد آن به نویز، داده‌های اضافی وو انطباق ...  بیشتر با توجه به گسترش روز افزون استفاده از تصویربرداری فراصوت در سیستم‌های راهبری جراحی کبد، داشتن فرآیند انطباق بین تصاویر قیل و حین جراحی که از دقت و زمان کافی برخوردار باشد امری اجتناب ناپذیر است. با وجود استفاده گسترده از الگوریتم تکراری نزدیکترین نقاط1 در روش‌های انطباق مبتنی بر ویژگی، عملکرد آن به نویز، داده‌های اضافی وو انطباق اولیه حساس است. الگوریتم انطباق مبتنی بر کالمن 2unscented که اخیرا معرفی شده است، بر مشکلات ناشی از نویز و داده‌های اضافی فائق می‌آید. الگوریتم UKF فرآیندی است که به صورت افزایشی و پی‌در‌پی نقاط را در انطباق تاثیر می‌دهد و برخلاف ICP نیازی به جمع آوری تمام نقاط برای شروع ندارد، با این وجود هزینه محاسباتی بالایی دارد. از این رو در این مطالعه رویکرد جدید دو مرحله‌ای برای انطباق پیشنهاد می‌شود. الگوریتم پیشنهادی ترکیبی از ICP و UKF است که علاه بر فائق آمدن بر محدودیت‌های ICP، بردار حالت UKF را بصورت دقیق مقداردهی می‌کند و زمان اجرای UKF را کاهش می‌دهد. الگوریتم دو مرحله‌ای بر روی دیتای گرفته شده از فانتوم تست می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که الگوریتم پیشنهادی دقت الگوریتم ICPرا تا 23% و الگوریتم UKF را تا 13% در انطباق تصاویر فراصوت به سی‌تیبهبود می‌بخشد و زمان اجرای الگوریتم UKF را تا 60% کاهش می‌دهد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.19 M

پردازش تصاویر پزشکی

رشد مورفولوژی مغز نوزادان در سطح ماکروسکوپی: مطالعه تفکیک‌پذیری زمانی

مریم مومنی؛ حمید ابریشمی مقدم؛ راینهارد گرب؛ کامران کاظمی؛ فابریس والوا

دوره 5، شماره 3 ، آذر 1390، ، صفحه 231-244

چکیده

  سیر تکاملی چین‌خوردگی‌های مغز نوزادان شاخص مهمی در رشد مغز انسان می‌باشد و تحلیل کمی این روند رشد در مطالعات عصبی سودمند می‌باشد. نکته مهم در تحلیل کمی رشد مغز نوزادان تفکیک‌پذیری زمانی1 مورد نیاز و معنادار می‌باشد. در این مقاله برای اولین بار تخمین بازه زمانی مورد نیاز برای مطالعه ویژگی‌های ماکروسکوپی و استفاده از ابزار مناسب ...  بیشتر سیر تکاملی چین‌خوردگی‌های مغز نوزادان شاخص مهمی در رشد مغز انسان می‌باشد و تحلیل کمی این روند رشد در مطالعات عصبی سودمند می‌باشد. نکته مهم در تحلیل کمی رشد مغز نوزادان تفکیک‌پذیری زمانی1 مورد نیاز و معنادار می‌باشد. در این مقاله برای اولین بار تخمین بازه زمانی مورد نیاز برای مطالعه ویژگی‌های ماکروسکوپی و استفاده از ابزار مناسب برای تحلیل این ویژگی‌ها در هفته‌های پس از تولد بررسی شده است. بدین منظور دو بازه سنی 40-39 و 42-41 هفتگی از زمان شروع بارداری2 (GA) در نظر گرفته شده و دو مدل هندسی مبتنی بر تصاویر تشدید مغناطیسی با وزن 1T ساخته شد. انحراف مکانی و پراکندگی برخی نشانگرهای آناتومی و میانگین متوسط و بیشینه طول بردار دگردیسی3 مکانی در 25 تصویر آزمون یکسان‌سازی شده به مدل‌های هندسی مقایسه و بررسی شدند. نتایج آزمون MANOVA تفاوت معنی‌دار در انحراف مکان ویژگی‌های آناتومی و میانگین متوسط و بیشینه طول بردار دگردیسی مکانی را در این دو بازه سنی نشان داد. همچنین تحلیل کمی پراکندگی داده‌های یکسان‌سازی شده بین دو بازه سنی، تفاوت معنی‌دار بین ویژگی‌های مذکور و تاثیر یکسان‌سازی به مدل هندسی پویا را در مواردی که آزمون MANOVA منجر به عدم رد فرضیه پوچ می‌شود نیز تایید کرد. با توجه به نتایج مطروحه در رنج سنی 42-39 هفتگی GA می‌توان نتیجه گرفت که فاصله زمانی دو هفته، کمینه فاصله زمانی در هفته‌های پس از تولد برای ساخت مدل هندسی به‌منظور بررسی رشد مغز در سطح ماکروسکوپی می‌باشد.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 678.39 K

پردازش تصاویر پزشکی

ارزیابی پارامتر غیرخطی بودن (B/A) و پارامتر h در انتشار اولتراسوند جهت کمی سازی اثر HIFU

فاطمه باقری؛ حمید بهنام؛ جهانگیر توکلی؛ سیاوش رحیمیان

دوره 5، شماره 2 ، شهریور 1390، ، صفحه 117-125

چکیده

  در این بررسی ارزیابی پارامتر غیرخطی بودن (B/A) و پارامتر h  ازطریق اندازه گیری دامنه اولین و دومین هارمونیک بازگشتی صورت گرفته است. این روش تغییر یافته روش دامنه معین است که با اندازه گیری های پالس-اکو تطبیق داده شده است. این بررسی به صورت غیر تهاجمی روی بافت نرمال و پخته صورت گرفت. برای B/A  نتایج به صورت تصویر و برای h نتایج به صورت ...  بیشتر در این بررسی ارزیابی پارامتر غیرخطی بودن (B/A) و پارامتر h  ازطریق اندازه گیری دامنه اولین و دومین هارمونیک بازگشتی صورت گرفته است. این روش تغییر یافته روش دامنه معین است که با اندازه گیری های پالس-اکو تطبیق داده شده است. این بررسی به صورت غیر تهاجمی روی بافت نرمال و پخته صورت گرفت. برای B/A  نتایج به صورت تصویر و برای h نتایج به صورت میانگین مطلق به دست آمد. نتایج نشان داد که این پارامترها قادر به تفکیک بافت نرمال و پخته می باشند. نتایج این بررسی نوید دهنده مفید بودن پارامتر غیرخطی بودن در زمینه کنترل و پایش HIFU است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 623.83 K

پردازش تصاویر پزشکی

بازسازی تصویر در مقطع‌نگاری نوری پخشی با استفاده از روش المان محدود مرتبه بالا

مائده هادی‌نیا؛ رضا جعفری

دوره 4، شماره 4 ، اسفند 1389، ، صفحه 317-326

چکیده

  در این مقاله از روش المان محدود مرتبه بالا برای بازسازی تصویر درمقطع‌نگاری نوری پخشی (DOT) استفاده شده است. مقطع‌نگاری نوری پخشی یک روش تصویربرداری غیرتهاجمی برای تجسم و نمایش پیوستة بافت و میزان اکسیژن خون در مغز و سینه است. بازسازی تصویر در این روش به یک مسأله معکوس منجر می‌شود که  شامل یک مسأله پیشرو و یک الگوریتم تکراری است. مسأله ...  بیشتر در این مقاله از روش المان محدود مرتبه بالا برای بازسازی تصویر درمقطع‌نگاری نوری پخشی (DOT) استفاده شده است. مقطع‌نگاری نوری پخشی یک روش تصویربرداری غیرتهاجمی برای تجسم و نمایش پیوستة بافت و میزان اکسیژن خون در مغز و سینه است. بازسازی تصویر در این روش به یک مسأله معکوس منجر می‌شود که  شامل یک مسأله پیشرو و یک الگوریتم تکراری است. مسأله معکوس در سیستم‌های DOT، بدحالت است و دقت حل مسأله معکوس به دقت مسأله پیشرو وابسته است. ارائه مدلی دقیق برای مسأله پیشرو که انتقال نور درون یک بافت با هندسه مشخص را مدلسازی کند و بتواند دقت تفکیک‌پذیری مکانی را نیز افزایش دهد؛ امری ضروری است. درصورت استفاده از روش المان محدود مرتبه یک در مدل‌سازی مسأله پیشرو، دقت مسأله پیشرو با افزایش تعداد المان‌ها افزایش می‌یابد؛ اما بدلیل بدحالتی مسأله معکوس، در افزایش تعداد المان‌ها محدودیت وجود دارد. در این مقاله با استفاده از روش المان محدود مرتبه بالا و بدون افزایش تعداد المان‌ها دقت مسأله پیشرو افزایش یافته است و تصویر در DOT بازسازی شده است. نتایج مسأله پیشرو با جواب تحلیلی مقایسه شده و بازسازی تصویر برای دو نمونة جذب‌کننده ارائه شده است.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 1.2 M

پردازش تصاویر پزشکی

مروری بر اطلس‌های مغزی نوزادان مبتنی بر تصاویر تشدید مغناطیسی

حمید ابریشمی مقدم؛ مریم مومنی؛ کامران کاظمی؛ راینهارد گرب؛ فابریس والوا

دوره 4، شماره 4 ، اسفند 1389، ، صفحه 337-360

چکیده

  مطالعه فرآیند رشد مغز در دوران نوزادی و کودکی از اهمیت زیادی برخوردار است. زیرا هرگونه اختلال در این فرآیند می‌تواند سبب بروز بیماری در فرد شود، بویژه اگر نوزاد به صورت نارس بدنیا آمده باشد. پیشرفت‌های اخیر در زمینة تصویربرداری تشدید مغناطیسی امکان اخذ تصاویری را با کیفیت و رزولوشن بالا از بافت‌های مغزی نوزادان فراهم ساخته است. ...  بیشتر مطالعه فرآیند رشد مغز در دوران نوزادی و کودکی از اهمیت زیادی برخوردار است. زیرا هرگونه اختلال در این فرآیند می‌تواند سبب بروز بیماری در فرد شود، بویژه اگر نوزاد به صورت نارس بدنیا آمده باشد. پیشرفت‌های اخیر در زمینة تصویربرداری تشدید مغناطیسی امکان اخذ تصاویری را با کیفیت و رزولوشن بالا از بافت‌های مغزی نوزادان فراهم ساخته است. با ناحیه‌بندی و استخراج بافت‌ها می‌توان به مدلسازی تغییرات در بافت‌ مغزی پرداخت و بر مراحل رشد مغزی نوزادان و کودکان نظارت کرد. از طرف دیگر داشتن یک مدل نزدیک به واقعیت از سر شامل پوست، جمجمه و مغز می‌تواند در حل دقیقتر مسأله معکوس مکانیابی منبع سیگنال‌های مغزی ثبت‌شده کمک کند و همچنین چگونگی انتشار امواج الکترومغناطیس را در سر نوزادان نشان دهد. در این مقالة مروری، در ابتدا اطلس‌های مغز به سه دستۀ اطلس‌های مبتنی بر یک فرد، اطلس‌های احتمالی و اطلس‌های آماری طبقه‌بندی می‌شوند. در ادامه اطلس‌های مغزی نوزادان در دسته‌بندی‌های مطرح شده، بیان و روش ایجاد و کاربرد هر کدام مطالعه می‌شود. در پایان ضمن بررسی نقاط ضعف و قوت اطلس‌های مغزی ساخته شده برای نوزادان تاکنون به تبیین فعالیت‌های جاری و روند تحقیقات آتی در این زمینه می‌پردازیم.

---

• مشاهده مقاله
• اصل مقاله 3.15 M