نشریه‌ی علمی مهندسی پزشکی زیستی

پردازش تصاویر پزشکی

تعیین نرخ تبادل شیمیایی عامل‌های کنتراستCEST در تصویربرداری مولکولی تشدید مغناطیسی در شرایط حالت دائمی

محمد رضا رضاییان

دوره 16، شماره 4 ، اسفند 1401، ، صفحه 300-310

چکیده

تبادل شیمیایی در اثر فرآیند انتقال اشباع از طریق اعمال پالس اشباع کننده الکترومغناطیسی به رشته پالس تصویربرداری اسکنر تشدید مغناطیسی اثر CEST نامیده می‌شود. اثر CEST عمدتا به زمان‌های استراحت، نرخ تبادل شیمیایی، غلظت عامل کنتراست و ویژگی‌های پالس اشباع‌کننده الکترومغناطیسی بستگی دارد. میزان وابستگی نرخ تبادل شیمیایی به برخی از شاخص‌‌های ... بیشتر تبادل شیمیایی در اثر فرآیند انتقال اشباع از طریق اعمال پالس اشباع کننده الکترومغناطیسی به رشته پالس تصویربرداری اسکنر تشدید مغناطیسی اثر CEST نامیده می‌شود. اثر CEST عمدتا به زمان‌های استراحت، نرخ تبادل شیمیایی، غلظت عامل کنتراست و ویژگی‌های پالس اشباع‌کننده الکترومغناطیسی بستگی دارد. میزان وابستگی نرخ تبادل شیمیایی به برخی از شاخص‌‌های بالینی از جمله pH، دما و مصرف گلوکز امکان تشخیص غیر‌تهاجمی و زودهنگام برخی از بیماری‌ها را فراهم می‌کند. در این مقاله برای تعیین و اندازه‌گیری نرخ تبادل شیمیایی در قالب یک رابطه بسته ریاضی، تحلیل کمی از اثر CEST در قالب یک تابع هدف جدید ارایه می‌شود. اعمال روش‌های مبتنی برگرادیان بر روی تابع هدف محدب گونه پیشنهادی، توصیف جدیدی از دامنه بهینه پالس اشباع کننده الکترومغناطیسی مستطیلی ارائه می‌کند. معکوس-گیری از این توصیف، ضمن ارایه بیان تحلیلی جدیدی از نرخ تبادل، نمایش ساده‌تری برای عامل‌های کنتراست CEST دارای فرکانس تشدید بالا، در قالبی ناوابسته به میزان غلظت عامل کنتراست را فراهم می‌کند. ارزیابی تابع هدف و روابط پیشنهادی از طریق مقایسه با روش‌های معتبر برگرفته از حل معادلات بلاخ-مک کانل با استفاده از داده‌های پارامتری و واقعی انجام می-گیرد. متوسط مجذور خطای نسبی تابع هدف بر مبنای داده‌های پارامتری 25/7 درصد و برای روابط پیشنهادی دامنه بهینه پالس اشباع کننده الکترومغناطیسی و نرخ تبادل شیمیایی بااستفاده از داده‌های واقعی به ترتیب 3/6 و 2/4 درصد است.

مشاهده مقاله

پردازش تصاویر پزشکی

یک روش کارآمد برای طبقه‌بندی چندکلاسه‌ی خودکار تصاویر SD-OCT چشم انسان بر پایه‌ی استخراج لایه‌ی RNFL و پیوند IS/OS شبکیه و الگوریتم درخت تصمیم ترکیبی

سینا شامخی

دوره 16، شماره 2 ، شهریور 1401، ، صفحه 95-113

چکیده

بررسی شهودی لایه‌های شبکیه در تصاویر برش‌نگاری همدوسی اپتیکی حوزه‌ی طیف (SD-OCT) یکی از روش‌های اصلی مورد استفاده‌ی پزشکان برای تشخیص بیماری‌های شبکیه است. این روش با چالش‌هایی مانند نویز، پیچیدگی تصاویر و نزدیکی لایه‌ّهای شبکیه مواجه می‌باشد. در سال‌های اخیر تشخیص خودکار بیماری‌های شبکیه‌ی چشم به یکی از موضوعات مهم بالینی در ... بیشتر بررسی شهودی لایه‌های شبکیه در تصاویر برش‌نگاری همدوسی اپتیکی حوزه‌ی طیف (SD-OCT) یکی از روش‌های اصلی مورد استفاده‌ی پزشکان برای تشخیص بیماری‌های شبکیه است. این روش با چالش‌هایی مانند نویز، پیچیدگی تصاویر و نزدیکی لایه‌ّهای شبکیه مواجه می‌باشد. در سال‌های اخیر تشخیص خودکار بیماری‌های شبکیه‌ی چشم به یکی از موضوعات مهم بالینی در حوزه‌ی بینایی کامپیوتر تبدیل شده است. در این تحقیق روشی جدید برای طبقه‌بندی کارآمد چندکلاسه‌ی خودکار تصاویر SD-OCT ارائه شده که متشکل از پنج مرحله‌ی پیش‌پردازش، تشخیص لایه‌ها، استخراج ویژگی‌ها، کاهش بعد، و طبقه‌بندی تصویر است. بررسی شکل لایه‌ی RNFL و پیوند IS/OS به عنوان روشی بالینی در تصمیم‌گیری‌های پزشکان برای تشخیص بیماری‌های شبکیه موثر است. از این رو در این پژوهش با الهام از این روش تشخیص بالینی، لایه‌ی RNFL و پیوند IS/OS توسط روشی جدید مبتنی بر الگوریتم بهبود رگ فرنگی و گرادیان تصویر تشخیص داده شده است. سپس با استخراج و انتخاب انواعی از ویژگی‌های موثر از لایه‌ها، الگوریتمی بر پایه‌ی درخت تصمیم ترکیبی برای طبقه‌بندی تصاویر شبکیه پیشنهاد شده و در قالب یک نرم‌افزار کاربردی در متلب ارائه شده است. روش پیشنهادی روی تصاویر دو پایگاه داده‌ی شناخته شده‌ی دوک و کرمنی ارزیابی شده است. بر اساس ‌نتایج، دقت، حساسیت، اختصاصیت، درستی، نرخ منفی نادرست و معیار F1 روش پیشنهادی در پایگاه داده‌ی دوک به ترتیب برابر با 7/98، 8/98، 4/99، 1/99، 3/1 و 7/98 درصد و در پایگاه کرمنی به ترتیب برابر با 8/96، 7/96، 9/98، 4/98، 2/3 و 7/96 درصد است. نتایج نشان‌دهنده‌ی برتری روش پیشنهادی در مقایسه با سایر روش‌های مقایسه‌ای است. در مجموع به کارگیری ویژگی‌های کارآمد از لایه‌های تاثیرگذار شبکیه و توانمندی روش طبقه‌بندی، موجب ارتقای عمل‌کرد روش پیشنهادی در مقایسه با روش‌های پیچیده‌تر پیشین شده است.

پردازش تصاویر پزشکی

تحلیل و پردازش سیگنال الکتروانسفالوگرام در تشخیص خستگی زمان آموزش نوروفیدبک

مریم دوروشی؛ ندا بهزادفر

دوره 15، شماره 4 ، اسفند 1400، ، صفحه 289-298

چکیده

تشخیص به موقع خستگی به بهبود کیفیت و تاثیرگذاری آموزش نوروفیدبک کمک میکند. در این مقاله تشخیص خستگی با استفاه از سیگنال اﻟﻜﺘﺮواﻧﺴﻔﺎﻟﻮﮔﺮام شرکت کنندگان در طی آموزش نوروفیدبک در 10 جلسه‌ی آموزش بررسی شده است. آموزش نوروفیدبک دارای دو پروتکل مختلف به نامهای پروتکلهای یک و دو است. پروتکل اول ویژگی آموزشی ترکیبی از ویژگی ... بیشتر

پردازش تصاویر پزشکی

آشکارسازی اثر CEST از طیف Z تشدید مغناطیسی آغشته به نویز بر اساس مدل تحلیلی برگرفته از حل معادلات بلاخ-مک‌کانل

محمدرضا رضاییان

دوره 15، شماره 1 ، اردیبهشت 1400، ، صفحه 47-58

چکیده

تصویربرداری مولکولی به روش تشدید مغناطیسی با ردیابی عاملهای کنتراست که اساس آن بر پایه‌ی تشدید مغناطیسی هستهای بنا نهاده شده، به دلیل رزولوشن مکانی مناسب و فناوری بیضرر به عنوان یک روش نوین تشخیصی آناتومی و عمل‌کردی در کاربردهای مختلف پزشکی مورد توجه قرار گرفته است. در اسکنر تشدید مغناطیسی با اعمال پالس اشباع الکترومغناطیسی ... بیشتر تصویربرداری مولکولی به روش تشدید مغناطیسی با ردیابی عاملهای کنتراست که اساس آن بر پایه‌ی تشدید مغناطیسی هستهای بنا نهاده شده، به دلیل رزولوشن مکانی مناسب و فناوری بیضرر به عنوان یک روش نوین تشخیصی آناتومی و عمل‌کردی در کاربردهای مختلف پزشکی مورد توجه قرار گرفته است. در اسکنر تشدید مغناطیسی با اعمال پالس اشباع الکترومغناطیسی عمدتا مستطیلی، طیف اسپکتروسکوپی معروف به طیف Z حاصل میشود. در فرکانسهای متناظر با فرکانس لارمور در طیف Z دامنههایی ناشی از اشباع مستقیم آب و عاملهای کنتراست که معرف اثر انتقال اشباع به واسطه‌ی تبادل شیمیایی (CEST) است ایجاد میشود. پدیده‌ی شیفت شیمیایی، ناهمگنی میدان مغناطیسی و نویز موجود در فرایند تصویربرداری ضمن تغییر موقعیت فرکانسهای لارمور در طیف Z، منجر به مخدوش شدن اثر CEST میشود. عمدتا اثر این نویز با توزیع رایسین که در حالت حدی مطابق با توزیع گوسی است مدل میشود. در این مقاله روش کارامدی جهت کاهش نویز از طیف Z و آشکارسازی پوش اثر CEST ارائه شده است. نویززدایی، با استفاده از خروجی مدل تحلیلی ناشی از حل معادلات بلاخ-مککانل و آشکارسازی اثر CEST از طریق محاسبه‌ی تابع درست‌نمایی بیزین صورت گرفته است. بررسی کارایی روش پیشنهادی برای حذف نویز و آشکارسازی اثر CEST روی طیفهای واقعی Z برگرفته از اسکنر تشدید مغناطیسی و داده‌های پارامتری حاصل از بافت انسان انجام شده است. عمل‌کرد روش پیشنهادی به طور متوسط با اندازهگیری مجذور مربعات خطای نسبی بین طیف Z واقعی و نویزی در سیگنال به نویز 10 dB و تعداد مشاهدات 5 حدودا برابر با 4% به دست آمده است. مقدار خطای نوع اول (p-value) بر مبنای دادههای پارامتری زمانی که واریانس نویز از 008/0 و تعداد مشاهدات از 4 بیش‌تر باشد، کم‌تر از 05/0 به دست آمده است. هم‌چنین در این مقاله معیاری برای آشکارسازی اثر CEST بر مبنای عمل‌گر میانهگیری جهت بررسی کارایی روش پیشنهادی متناسب با قدرت نویز و تعداد مشاهدات پیشنهاد شده است.

پردازش تصاویر پزشکی

تشخیص تومور مغزی با استفاده از تلفیق تصویرهای ام‌آرآی و سی‌تی‌اسکن بر اساس روش‌های یادگیری عمیق

درسا جعفرخواه صیقلانی؛ مهران یزدی؛ محمد فقیهی

دوره 14، شماره 4 ، بهمن 1399، ، صفحه 267-276

چکیده

امروزه سرطان یکی از شایع‌ترین بیماری‌ها بوده و سرطان مغز یکی از مهلک‌ترین و مرگ‌آورترین انواع سرطان است که تشخیص درست و به موقع آن تاثیر مهمی در زندگی بیمار دارد. پزشکان برای تشخیص این بیماری به تصویرهای ام‌آرآی و سی‌تی‌اسکن مغز نیاز دارند. تا کنون روش‌های مختلفی برای تشخیص تومور مغزی با استفاده از تصاویر پزشکی ارائه شده است اما ... بیشتر

پردازش تصاویر پزشکی

مدل‌سازی شکل آماری و بخش‌بندی اندوکاردیوم بطن چپ در تصاویر تشدید مغناطیسی قلب مبتنی بر انطباق نقاط آناتومیکی مختلف

گلاره ولی‌زاده؛ فرشید باباپور مفرد؛ احمد شالباف

دوره 14، شماره 4 ، بهمن 1399، ، صفحه 291-306

چکیده

مدل‌سازی شکل آماری به طور گسترده در کاربردهای مربوط به تصاویر قلبی مورد استفاده قرار گرفته و مطالعات متعددی با هدف ساخت این مدل‌ها به طور بهینه انجام شده است. در این مقاله به ارزیابی مدل‌های سه‌بعدی مختلف از اندوکاردیوم که در نتیجه‌ی به کارگیری استراتژی‌های متفاوت هم‌راستاسازی پوسته‌ها به وجود آمده پرداخته شده است. با کمک 20 داده‌ی ... بیشتر مدل‌سازی شکل آماری به طور گسترده در کاربردهای مربوط به تصاویر قلبی مورد استفاده قرار گرفته و مطالعات متعددی با هدف ساخت این مدل‌ها به طور بهینه انجام شده است. در این مقاله به ارزیابی مدل‌های سه‌بعدی مختلف از اندوکاردیوم که در نتیجه‌ی به کارگیری استراتژی‌های متفاوت هم‌راستاسازی پوسته‌ها به وجود آمده پرداخته شده است. با کمک 20 داده‌ی نرمال، سه مدل سه‌بعدی مختلف اندوکاردیوم در فاز انتهای سیستول از طریق روش‌های هم‌راستاسازی متفاوت با استفاده از نقاط مرکز راس (CoA)، مرکز جرم (CoM) و مرکز قاعده‌ی (CoB) اندوکاردیوم ساخته شده است. آنالیز مولفه‌ی اصلی به منظور تشریح اختلافات آماری مدل‌ها انجام شده و کارایی مدل‌ها توسط معیارهای فشردگی، قابلیت تعمیم و اختصاصی بودن مورد ارزیابی قرار گرفته است. هم‌چنین فاصله‌ی ‌هاسدرف به عنوان شاخصی جهت بررسی عمل‌کرد هر مدل در کاربرد بخش‌بندی از طریق تکینیک مدل شکل فعال مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج به دست آمده بیان‌گر این است که مدل مبتنی بر CoB نسبت به مدل مبتنی بر CoA فشردگی کم‌تر و نسبت به مدل مبتنی بر CoM فشردگی بیش‌تری دارد. با این که در یک تعداد مد معین، خطای بازسازی نمونه‌ها در هر سه مدل تقریبا یک‌سان بوده اما هم‌راستاسازی بر مبنای CoB منجر به ساخت مدلی شده که منحصر به فردتر از دو مدل دیگر است. در نهایت مقایسه‌ی نتایج ‌هاسدرف نشان داده که بخش‌بندی اندوکاردیوم با استفاده از مدل مبتنی بر CoB دارای دقت بیش‌تری نسبت به دو مدل دیگر است. آنالیز کمی نتایج نشان داده که تغییر روش هم‌راستاسازی در ساخت مدل شکل آماری موثر بوده به طوری که میزان شاخص اختصاصی بودن و دقت بخش‌بندی با استفاده از مدل ساخته شده بر مبنای CoB نسبت به روش مرسوم CoM کاملا بهبود یافته است.

پردازش تصاویر پزشکی

تشخیص اختلال دوقطبی مبتنی بر ارتباطات عمل‌کردی مغز با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی عمل‌کردی در حالت استراحت

امیرحسین چاله‌چاله؛ علی خادم

دوره 14، شماره 1 ، اردیبهشت 1399، ، صفحه 31-42

چکیده

تشخیص به موقع و صحیح اختلال دوقطبی (BD) و متعاقب آن انجام فرایندهای درمانی، برای جلوگیری از پیش‌رفت و وخیم شدن این بیماری ضروری است. اگر چه استفاده از داده‌های مبتنی بر تصویربرداری تشدید مغناطیسی عمل‌کردی در حال استراحت (rs-fMRI) و ویژگی‌های استخراج شده از آن‌ها ممکن است نقش موثری در تشخیص اختلال دوقطبی داشته باشد، اما تا کنون تحقیقات ... بیشتر تشخیص به موقع و صحیح اختلال دوقطبی (BD) و متعاقب آن انجام فرایندهای درمانی، برای جلوگیری از پیش‌رفت و وخیم شدن این بیماری ضروری است. اگر چه استفاده از داده‌های مبتنی بر تصویربرداری تشدید مغناطیسی عمل‌کردی در حال استراحت (rs-fMRI) و ویژگی‌های استخراج شده از آن‌ها ممکن است نقش موثری در تشخیص اختلال دوقطبی داشته باشد، اما تا کنون تحقیقات اندکی روی تشخیص افراد مبتلا به BD به کمک rs-fMRI صورت گرفته و نتایج به دست آمده نیز از صحت بالایی برخوردار نبوده است. در این تحقیق یک روش جدید مبتنی بر ارتباطات عمل‌کردی برای تشخیص BD I ارائه شده است. برای این منظور با استفاده از ارتباطات عمل‌کردی بر پایه‌ی دانه، چهار ناحیه‌ی PCC، dlPFC، amygdala و sgACC به ترتیب به عنوان نماینده‏های شبکه‌ی DMN، FPN و SN در نظر گرفته شده تا ارتباطات عمل‌کردی میان آن‏ها و سایر نواحی مغز محاسبه گردد. پس از محاسبه‌ی ارتباطات عمل‌کردی برای هر فرد، با استفاده از آستانه‌گذاری مقدار t ویژگی‏های مفیدتر انتخاب شده و سپس با یک ماشین بردار پشتیبان (SVM) و روش اعتبارسنجی متقابل LOOCV و تنها با استفاده از چهار ویژگی ترکیبی، طبقه‏بندی افراد سالم و افراد دارای اختلال BD I انجام شده است. نتایج روش پیشنهادی روی داده‌های rs-fMRI مربوط به 49 فرد سالم و 34 فرد مبتلا به BD I مورد استفاده قرار گرفته و صحت طبقه‌بندی بیش از 90% حاصل شده است. هم‌چنین در بررسی ارتباطات عمل‌کردی بین چهار ناحیه‏ی مذکور و سایر نواحی مغز در افراد مبتلا به BD I نسبت به افراد سالم کاهش معنی‌داری در ارتباطات مشاهده شده است. ناحیه‌های Ag و OFC (با دانه‏ی PCC)، ACC (با دانه‏‏های dlPFC و amygdala) و ITG (با دانه‏ی sgACC) در افراد دارای اختلال بیش‌ترین افت ارتباطات عمل‌کردی را با چهار ناحیه‏ی مذکور داشته‌اند که این نتایج با نتایج تحقیقات پیشین در این زمینه سازگار می‌باشد.

پردازش تصاویر پزشکی

کاهش نویز تصاویر سی‌تی با اشعه‌ی مخروطی با استفاده از تحلیل مولفه‌های مستقل

سعید شاکری؛ فرناز قاسمی؛ فرشاد الماس‌گنج

دوره 13، شماره 1 ، فروردین 1398، ، صفحه 17-30

چکیده

حذف نویز یکی از مهمترین مراحل در پردازش تصاویر دیجیتال است. امروزه از تصاویر سیتی با اشعهی مخروطی به صورت گسترده در تصویربرداری از ناحیهی فک و صورت استفاده میشود. این تصاویر به دلیل الگوریتم بازسازی متفاوت و اعمال دوز بسیار کم در مقایسه با سیتی، دارای نویز و آرتیفکتهای مختلف هستند. از این رو، استفاده از روشهای ... بیشتر حذف نویز یکی از مهمترین مراحل در پردازش تصاویر دیجیتال است. امروزه از تصاویر سیتی با اشعهی مخروطی به صورت گسترده در تصویربرداری از ناحیهی فک و صورت استفاده میشود. این تصاویر به دلیل الگوریتم بازسازی متفاوت و اعمال دوز بسیار کم در مقایسه با سیتی، دارای نویز و آرتیفکتهای مختلف هستند. از این رو، استفاده از روشهای کاهش نویز در این تصاویر برای افزایش نسبت سیگنال به نویز در آنها ضروری می‌باشد. در این مقاله از روش تحلیل مولفههای مستقل (ICA) به منظور جداسازی نویز از تصاویر سیتی با اشعهی مخروطی استفاده شده و سه الگوریتم مختلف NG-FICA، ERICA و FastICA مورد بررسی قرار گرفته است. هم‌چنین از دو روش قدرتمند کاهش نویز دیگر، آستانهگذاری تبدیل موجک گسسته‌ی دوبعدی و فیلتر انتشار ناهمسان‌گرد بهینه، برای مقایسهی نتایج استفاده شده است. روش پیشنهادی روی 12 تصویر مختلف در حضور دو نویز گوسی و اسپکل بررسی شده و نتایج به دست آمده با استفاده از معیارهای زمان پردازش، PSNR، MSE و SSIM مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که روش‌های ICA نسبت به سایر روشهای حذف نویز عمل‌کرد بهتری در جداسازی نویز از تصاویر سیتی با اشعهی مخروطی داشته و از میان سه الگوریتم مورد بررسی، الگوریتم NG-FICA از نظر زمانی،حفظ کیفیت تصویر و کاهش نویز، عمل‌کرد بهتری داشته است.

پردازش تصاویر پزشکی

تطبیق لکه‌های پروتئینی در تصاویر الکتروفورز ژل دوبعدی بر پایه‌ی مدل‌های احتمالاتی

سینا شامخی؛ محمدحسین میران‌بیگی؛ علی گویا

دوره 12، شماره 4 ، بهمن 1397، ، صفحه 265-275

چکیده

تطبیق لکه‌های پروتئینی در تصاویر الکتروفورز ژل دوبعدی (2DGE)، یکی از فرایندهای اصلی در تحلیل این تصاویر است. به دلیل چالش‌های موجود در تصاویر 2DGE، هم‌چون حضور نویز و آرتیفکت‌، تطبیق لکه‌های پروتئینی، تحت نظارت نیروی انسانی انجام گرفته که این نظارت، احتمال وقوع خطاهای انسانی را به دنبال خواهد داشت. از این‌رو، در این تحقیق، یک الگوریتم ... بیشتر

پردازش تصاویر پزشکی

تشخیص خودکار فریم‌های برجسته در کپسول آندوسکوپی بی‌سیم با استفاده از تجزیه به مقادیر تکین انطباقی

عباس بی‌نیاز؛ فاطمه عبدالعلی؛ رضا آقایی‌زاده ظروفی؛ امید حاجی‌مقصودی؛ یوشینوبو ساتو

دوره 12، شماره 4 ، بهمن 1397، ، صفحه 317-329

چکیده

آندوسکوپی به کمک کپسول بی‌سیم، یکی از روش‌های غیر‌تهاجمی آسیب‌شناسی مسیر گوارشی انسان به شمار آمده که با پیش‌روی کپسول در مسیر گوارشی و تصویربرداری از این مسیر، ویدئوی آندوسکوپی ضبط می‌شود. در عمل، حجم وسیعی از ویدئوهای آندوسکوپی با کیفیت‌های مختلف و زمان تصویربرداری طولانی، از مسیر گوارشی ثبت می‌شود که این زمان در حدود 8 ساعت ... بیشتر آندوسکوپی به کمک کپسول بی‌سیم، یکی از روش‌های غیر‌تهاجمی آسیب‌شناسی مسیر گوارشی انسان به شمار آمده که با پیش‌روی کپسول در مسیر گوارشی و تصویربرداری از این مسیر، ویدئوی آندوسکوپی ضبط می‌شود. در عمل، حجم وسیعی از ویدئوهای آندوسکوپی با کیفیت‌های مختلف و زمان تصویربرداری طولانی، از مسیر گوارشی ثبت می‌شود که این زمان در حدود 8 ساعت بوده و زمان بازنگری ویدئوی آندوسکوپی توسط پزشک متخصص و مجرب نیز در حدود 2 ساعت و یا بیش‌تر می‌باشد. روش‌های خلاصه‌سازی ویدئو، می‌توانند زمان بازنگری و هم‌چنین خطاهای تفسیر و بازنگری دستی توسط پزشک را کاهش دهند. در این پژوهش، به منظور غلبه بر محدودیت‌های موجود در استخراج فریم‌های کلیدی، روشی مبتنی بر بینایی ماشین به کمک خصوصیات منحصر به فرد تجزیه به مقادیر تکین انطباقی مبتنی بر پنجره‌ی لغزشی، پیشنهاد شده است که با به کارگیری این ویژگی‌ها، امکان خلاصه‌‌سازی ویدئوی کپسول اندوسکوپی فراهم می‌گردد. علاوه بر این، به دلیل محدودیت‌های حجم و توان کپسول آندوسکوپی و فیزیک مسیرگوارشی، تصاویر کپسول دارای روشنایی پایینی بوده و غیریک‌نواخت می‌باشند که برای حل این مشکل، از فیلتر انتشار تطبیقی بهره گرفته شده است. نتایج آزمایش روی کپسول بی‌سیم، نشان می‌دهد که زمان بازنگری به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش یافته است. ارزیابی‌های کمی و کیفی، نشان می‌دهند که استفاده از این روش پیشنهادی، تاثیر مثبتی روی فرایند خلاصه‌سازی داشته است. از این‌رو، می‌توان در سایر کاربردهای بالینی، از قبیل آموزش پزشکان جوان، آسیب‌شناسی به کمک کامپیوتر، تصمیم‌گیری سریع و مدیریت اطلاعات پزشکی نیز از این روش بهره گرفت.

پردازش تصاویر پزشکی

طبقه‌بندی و تشخیص درجه‌ی بدخیمی سرطان پروستات با استفاده از ترکیب ویژگی‌های عمیق و ویژگی‌های آماری بافت تصاویر پاتولوژی

امیر سزاوار؛ حسن فرسی؛ فریما فرسی

دوره 12، شماره 4 ، بهمن 1397، ، صفحه 341-355

چکیده

سرطان پروستات، به عنوان یکی از مهمترین بیماریهای مردان به شمار می‌رود. تشخیص زودهنگام و به موقع این بیماری و درجهی پیش‌رفت آن، به روند درمان و جلوگیری از سرایت بیماری به سایر بافتها، کمک شایانی میکند. به منظور تعیین درجهی بیماری، از بافت نمونه‌برداری شده و با بررسی ساختار پاتولوژی، نوع درجه تعیین میگردد. در جدیدترین ... بیشتر سرطان پروستات، به عنوان یکی از مهمترین بیماریهای مردان به شمار می‌رود. تشخیص زودهنگام و به موقع این بیماری و درجهی پیش‌رفت آن، به روند درمان و جلوگیری از سرایت بیماری به سایر بافتها، کمک شایانی میکند. به منظور تعیین درجهی بیماری، از بافت نمونه‌برداری شده و با بررسی ساختار پاتولوژی، نوع درجه تعیین میگردد. در جدیدترین دسته‌بندی، بافت پروستات به پنج درجه تقسیمبندی می‌شود که درجهی یک، خوشخیمترین حالت و درجهی پنج، نشاندهندهی وخیمترین حالت بیماری می‌باشد. با توجه به زمانبر بودن طبقه‌بندی توسط انسان و رشد فناوری هوش مصنوعی، اخیرا این طبقهبندیها توسط الگوریتمهای هوشمند مختلفی انجام میشود. اگر چه امروزه روشهای قدرتمندی به منظور توصیف و طبقهبندی تصاویر، ابداع شده، اما وجود فاصلهی معناداری میان ادراک بینایی انسان و ویژگیهای سطح پایین استخراج شده توسط الگوریتمها، مهمترین چالش در راه دستیابی به دقت مطلوب به شمار میرود. در این مقاله، با ترکیب ویژگیهای آماری بافت تصویر و ویژگیهای عمیق استخراج شده توسط شبکهی عصبی کانولوشن عمیق، روش جدیدی ارائه شده است که در آن، استفاده از شبکه‌ی عصبی کانولوشن عمیق، باعث به دست آمدن ویژگیهای سطح بالا و عمیقی از تصاویر پاتولوژی شده و با ترکیب این ویژگی‌ها با ویژگیهای آماری بافت، دقت طبقه‌بندی افزایش یافته است. به منظور ارزیابی روش پیشنهادی، این روش روی پایگاه دادهی جامعهی بینالمللی آسیب‌شناسی اورولوژی، اعمال شده است. نتایج به دست آمده نشان میدهد که روش پیشنهادی، به دقت بیش‌تری نسبت به سایر روشهای مرسوم برای طبقه‌بندی تصاویر پاتولوژی دست یافته است.

پردازش تصاویر پزشکی

آنالیز ارتباطات عمل‌کردی دینامیک مربوط به شبکه‌ی حالت پیش‌فرض در بیماران آلزایمری

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

قطعه‌بندی توده‌ها در تصاویر سه‌بعدی ‎ABUS‎ به کمک یادگیری ژرف

حامد فیاض؛ محسن سریانی؛ احسان‌اله کوزه‌گر؛ تائو تن

دوره 12، شماره 2 ، شهریور 1397، ، صفحه 137-146

چکیده

سرطان پستان دومین عامل مرگ زنان در جهان است. هر چه این بیماری زودتر تشخیص داده شود، احتمال موفقیت در درمان آن بیش‌تر خواهد بود. امروزه به دلیل مشکلات تصویربرداری ماموگرافی، استفاده از تصاویر فراصوت برای تشخیص سرطان پستان در حال افزایش است. یکی از انواع سامانه‌های تصویر‌برداری پستان، ‎ABUS است. این نوع تصویربرداری از مزایای زیادی ... بیشتر سرطان پستان دومین عامل مرگ زنان در جهان است. هر چه این بیماری زودتر تشخیص داده شود، احتمال موفقیت در درمان آن بیش‌تر خواهد بود. امروزه به دلیل مشکلات تصویربرداری ماموگرافی، استفاده از تصاویر فراصوت برای تشخیص سرطان پستان در حال افزایش است. یکی از انواع سامانه‌های تصویر‌برداری پستان، ‎ABUS است. این نوع تصویربرداری از مزایای زیادی نسبت به ماموگرافی و سایر روش‌های تصویربرداری فراصوت برخوردار می‌باشد. طراحی یک سامانه‌ی تشخیص به کمک کامپیوتر برای تحلیل تصاویر فراصوت در کنار رایج شدن این نوع تصویربرداری ضروری است. این سامانه‌ها معمولا دارای چهار بخش پیش‌پردازش، قطعه‌بندی، استخراج ویژگی و دسته‌بندی هستند. افزایش دقت قطعه‌بندی، باعث افزایش دقت عمل‌کرد سامانه می‌شود. در پژوهش‌های پیشین، از روش‌های پویش حلزونی و کانتور فعال برای قطعه‌بندی توده‌ها در تصاویر سه‌بعدی استفاده شده است. در سال‌های اخیر، استفاده از یادگیری ژرف در زمینه‌های مختلف، منجر به کسب نتایج قابل توجهی شده است که امکان دست‌یابی به این نتایج با روش‌های سنتی پیشین وجود نداشت. در این پژوهش، با استفاده از یک شبکه‌ی عصبی ژرف، که از معماری ‎U-net‎ 3Dبهره می‌برد، توده‌های سرطانی در تصاویر ‎ABUS‎ قطعه‌بندی شده‌اند. در این روش، به منظور بهبود عمل‌کرد شبکه، از یک رویکرد جدید برای پس‌پردازش استفاده شده است. مجموعه‌ی دادگان مورد استفاده، از ‎۳۲‎ بیمار جمع‌آوری شده و شامل‎۵۰‎ توده (‎۳۸‎ توده‌ی بدخیم و ‎۱۲‎ توده‌ی خوش‌خیم) است. برای ارزیابی دقت قطعه‌بندی، از معیار ضریب Dice استفاده شده است. میانگین دقت به دست آمده روی مجموعه‌ی دادگان مورد استفاده در این پژوهش، ۷۷/۰ است.

پردازش تصاویر پزشکی

ارتباط‌های جهت‌دار باند بالا و پایین فرکانسی در نوسانات پایه‌ی مغز دادگان fMRI بیماری پارکینسون

مهدیه قاسمی

دوره 12، شماره 1 ، خرداد 1397، ، صفحه 51-61

چکیده

بیماری پارکینسون یک بیماری انحطاط عصبی پیش‌رونده است که با علائم بالینی ترمور، سفتی عضلات و کندی حرکت مشخص می‌شود. تغییرات عمل‌کردی مربوط به درگیری‌های پاتولوژیکی در بیماری پارکینسون، می‌تواند در شبکه‌ای جهت‌دار از تقابلات بین نواحی مختلف مغز در حالت استراحت، که مغز دارای نوسانات خودبه‌خودی پایه است، نشان داده شود. در این مقاله ... بیشتر بیماری پارکینسون یک بیماری انحطاط عصبی پیش‌رونده است که با علائم بالینی ترمور، سفتی عضلات و کندی حرکت مشخص می‌شود. تغییرات عمل‌کردی مربوط به درگیری‌های پاتولوژیکی در بیماری پارکینسون، می‌تواند در شبکه‌ای جهت‌دار از تقابلات بین نواحی مختلف مغز در حالت استراحت، که مغز دارای نوسانات خودبه‌خودی پایه است، نشان داده شود. در این مقاله برای ایجاد شبکه‌ی جهت‌دار با استفاده از دادگان تصویربرداری تشدید مغناطیسی حالت استراحت (RS-fMRI)، روش تابع انتقال جهت‌دار (DTF) به همراه تئوری گراف در دو زیر باند فرکانسی بالا و پایین به کار رفته و ارتباطات درون‌گروهی و بین گروه سالم و بیمار، بر مبنای آنالیزهای آماری با هم مقایسه شده است. نتایج مقایسه‌ی گروهی شبکه‌ی ارتباطات تاثیری بین افراد سالم و بیماران پارکینسونی که روی دادگان RS-fMRI بیماری پارکینسون انجام شده است، نشان می‌دهد که در زیر باند فرکانسی پایین در هر دو گروه سالم و بیمار، ارتباطات معنادار بیش‌تری نسبت به زیرباند فرکانسی بالا وجود دارد. شبکه‌های ارتباطی معنادار نشان می‌دهند که ارتباط بین هسته‌های قاعده‌ای و نواحی حرکتی در بیماران پارکینسونی دچار اختلال می‌شود. هم‌چنین برخی نواحی مغز مانند مخچه‌ی چپ دارای بیش‌ترین جریان اطلاعات در شبکه‌ی گراف گروه سالم است که به عنوان ناحیه‌ی اساسی توسط نواحی دیگر تحت تاثیر قرار می‌گیرد، در حالی که این مرکزیت در گروه بیماران به هم می‌خورد.

پردازش تصاویر پزشکی

پیش‌بینی بیماری آلزایمر با استفاده از الگوریتم ادغام DCA بر پایة تصاویر rs-fMRI و sMRI

سید هانی حجتی؛ عطاالله ابراهیم زاده؛ علی خزایی؛ عباس باباجانی فرمی

دوره 11، شماره 1 ، اردیبهشت 1396، ، صفحه 29-40

چکیده

پیشبینی بیماری آلزایمر بر‌اساس تجزیه و تحلیل شبکة مغز، موضوع بسیاری از مطالعات شده است. هدف ما شناسایی تغییرات در مغز بیمارانی است که از اختلال خفیف شناختی، دچار آلزایمر شدهاند یا دچار آلزایمر نشدهاند، برای ارائة الگوریتمی برای طبقهبندی این بیماران با استفاده از روش تئوری گراف و اطلاعات آماری. در این الگوریتم، تجزیه و ... بیشتر

پردازش تصاویر پزشکی

روشی جدید برای ناحیه‌‌بندی ضایعات پوستی در تصاویر درموسکوپی: بهینه‌سازی تابع انرژی مبتنی بر راستاهای شعاعی

مرجان ایرانیان پور حقیقی؛ سید وهاب شجاع الدینی

دوره 10، شماره 4 ، دی 1395، ، صفحه 291-302

چکیده

تشخیص مرز ضایعات، اولین گام در فرآیند تشخیص هوشمند ضایعات در تصاویر درموسکوپی است و به همین دلیل می‌تواند تأثیر مستقیم بر دقت و صحت مراحل بعدی بگذارد. متأسفانه، استخراج مرز ضایعات با محدودیتهایی از قبیل وجود مرزهای نامنظم، کنتراست ضعیف در برخی نواحی و وجود آرتیفکت مواجه‌ است. هدف از این مقاله، ارائة نسخهای بهبودیافته ... بیشتر

پردازش تصاویر پزشکی

ارائه نقشة حرکت بافت قلب در تصاویر اکوکاردیوگرافی مبتنی‌بر اطلاعات زمانی و نمایش تنک

پریسا گیفانی؛ حمید بهنام؛ مریم شجاعی فرد

دوره 10، شماره 4 ، دی 1395، ، صفحه 303-313

چکیده

در این تحقیق، با تغییر زاویة دید به مجموعه تصاویر اکوکاردیوگرافی و استفاده از اطلاعات زمانی و مفاهیم نمایش تنک، الگوریتمی کارا برای تحلیل حرکت عمومی بافت قلب در طول یک سیکل قلبی در تصاویر اکوکاردیوگرافی ارائه میشود. در گام اول برای استفاده از اطلاعات زمانی تصاویر اکوکاردیوگرافی، سیگنال‌های زمانی گرفته‌شده از شدت روشنایی پیکسلها ... بیشتر در این تحقیق، با تغییر زاویة دید به مجموعه تصاویر اکوکاردیوگرافی و استفاده از اطلاعات زمانی و مفاهیم نمایش تنک، الگوریتمی کارا برای تحلیل حرکت عمومی بافت قلب در طول یک سیکل قلبی در تصاویر اکوکاردیوگرافی ارائه میشود. در گام اول برای استفاده از اطلاعات زمانی تصاویر اکوکاردیوگرافی، سیگنال‌های زمانی گرفته‌شده از شدت روشنایی پیکسلها در طول فریمهای متوالی (منحنی تغییرات شدت روشنایی (IVTC)) استخراج میشوند. سپس، برای شناخت ویژگیها، استخراج و تفسیر اطلاعات سیگنال‌های زمانی IVTC، نمایش تنک این سیگنال‌ها ارائه شد و داده‌ها به فضای جدیدی انتقال مییابند. برای این منظور، با تحلیل ساختار و ماهیت سیگنال‌های زمانی IVTC، دیکشنری فوق کاملی شامل توابع مختلفی از پایههای سینوسی، کسینوسی و ویولت ها، طراحی شد و ضرایب تنک با استفاده از الگوریتم حسگری فشردة بیزین (BCS) استخراج می‌شوند. با تجزیه سیگنالهای زمانی به پایههای مختلف توابع موجود در دیکشنری و استخراج ویژگی از سیگنالهای تجزیه شده، به تصاویر کد‌شدة رنگی دست خواهیم یافت، که معرف حرکت عمومی نواحی مختلف قلبی است. مجموعه دادة مورد بررسی، شامل تصاویر اکوکاردیوگرافی از 21 فرد مختلف در نمای محور کوتاه و نمای چهار حفره‌ای قلب است. نتایج نشان‌دهندة عملکرد مناسب روش پیشنهادی در تعیین نواحی سالم و کم‌حرکت قلب است.

پردازش تصاویر پزشکی

تشخیص دیابت از روی تصاویر زبان با استفاده از ویژگی‌های محلی، ویژگی‌های آماری بافت و گشتاور رنگ

مریم باقری باغان؛ وحید آزادزاده؛ علی محمد لطیف

دوره 10، شماره 2 ، شهریور 1395، ، صفحه 137-148

چکیده

تشخیص بیماری از روی زبان، روشی رایج در طب سنتی چینی است. در این مقاله، روش غیر‌تهاجمی تصویر برداری از زبان، که پاپیلاهای سطح آن در اثر ابتلا به بیماری دیابت تغییر شکل می‌دهند، برای شناسایی بیماری دیابت استفاده می‌شود. تصاویر استفاده‌شده، از کلینیک تخصصی پارسیان شهر مشهد تهیه شد. در این نمونه‌برداری، افراد مبتلا به دیابت، سالم و ... بیشتر

پردازش تصاویر پزشکی

دستگاه تصویربرداری گسیل پوزیترون حیوانی IRI-MicroPET : ارزیابی کارایی و کیفیت تصویر

سیده زهرا اسلامی راد؛ رضا قلی پور پیوندی

دوره 10، شماره 1 ، اردیبهشت 1395، ، صفحه 49-57

چکیده

دستگاه تصویربرداری گسیل پوزیترون برای تشخیص تغییرات فیزیولو‍‍‍ژیک بدن استفادها می شود. بنابراین هدف اصلی در مطالعات پت، به‌دست آوردن تصاویر با کیفیت خوب و جزئیات فانتومی است که به‌وسیلة پت تصویربرداری شده است. کارایی دستگاه پت و در‌نتیجه کیفیت تصویر خروجی، به پارامترهای قدرت تفکیک مکانی، کسر پراکندگی، حساسیت، RMS کنتراست ... بیشتر

پردازش تصاویر پزشکی

مقایسة تغییر ابعاد عضلة مولتی‌فیدوس گردنی در طی فعالیت‌های مفصل شانه با استفاده از مدل‌های پیش‌بینی‌کننده

شراره کیان بستان اباد؛ محمود رضا آذغانی؛ لیلا رهنما

دوره 9، شماره 4 ، بهمن 1394، ، صفحه 341-350

چکیده

عضلة مولتی‌فیدوس گردنی، یکی از عضله‌های عمقی اکستنسور گردن است که اختلال در عملکرد آن در افراد مبتلا به گردندرد گزارش‌شده ‌است. با توجه به وجود محدودیت‌ها در ثبت الکترومایوگرافی این عضله، در سال‌های اخیر از اولتراسوند برای درک چگونگی فعالیت آن استفاده‌شده‌ است. هدف این مطالعه، ارزیابی چگونگی تغییر ابعاد این عضله در شش ... بیشتر عضلة مولتی‌فیدوس گردنی، یکی از عضله‌های عمقی اکستنسور گردن است که اختلال در عملکرد آن در افراد مبتلا به گردندرد گزارش‌شده ‌است. با توجه به وجود محدودیت‌ها در ثبت الکترومایوگرافی این عضله، در سال‌های اخیر از اولتراسوند برای درک چگونگی فعالیت آن استفاده‌شده‌ است. هدف این مطالعه، ارزیابی چگونگی تغییر ابعاد این عضله در شش جهت حرکتی مفصل شانه در افراد سالم و مبتلا به گردندرد مزمن و همچنین ارائة مدل‌های پیش‌بینی‌کننده است. برای این منظور، رابطة نیروی مفصل شانه در طول انقباض با تغییر بُعد قدامی-خلفی، بُعد جانبی، اندازه و نسبت ‌شکل عضلة مولتی‌فیدوس در ابتدا برای افراد و فعالیت‌ها و سپس با بلاک ‌کردن افراد در فعالیت‌ها بهصورت مجزا (مکان ویرگول ابهام دارد: آیا برای افراد در فعالیت های مجزا است یا اینکه جدا از هم ارزیابی شدند؟) با استفاده از روش رویة پاسخ ارزیابی شد. درنهایت با تقسیم‌بندی داده‌ها، مدل‌های پیش‌بینی‌کننده برای فعالیت ابداکشن در نیروی 50-0درصد از بیشترین انقباض ارادی فرد در افراد سالم و نیروی 100-50درصد در افراد مبتلا ارائه‌ شدند. بُعد قدامی-خلفی عضله، همبستگی بیشتری از سایر عامل‌ها با نیروی ایجادشده نشان ‌داد. مقدار «R2» برای بُعد قدامی-خلفی عضله قبل و بعد از تقسیم‌بندی داده در افراد سالم، بهترتیب برابر با 552/0 و 66/0 و در افراد مبتلا، بهترتیب برابر با 339/0 و 505/0 است. با توجه به ضریب همبستگی مدل‌ها و افزایش آن با تقسیم‌بندی داده‌ها، به‌نظر می‌رسد بررسی تغییر بُعد قدامی-خلفی این عضله در طی ابداکشن ایزومتریک شانه با نیروی 50-0 درصد از بیشترین انقباض ارادی فرد برای افراد سالم و 100-50 درصد برای افراد مبتلا به گردندرد مزمن می‌تواند اطلاعات مفیدتری از چگونگی عملکرد آن ارائه‌ دهد.

پردازش تصاویر پزشکی

یک چارچوب پیشنهادی برای تشخیص هویت بر اساس خط محیطی دندان‏ها

فریبرز محمودی؛ فرایین آیینی

دوره 9، شماره 2 ، مرداد 1394، ، صفحه 113-131

چکیده

با توجه به مقاوم بودن، منحصربه‌فردمنحصربه‌فرد بودن و در دسترس بودن سوابق پزشکی دندان‏ها امروزه شاخه‏ی جدیدی از پژوهش‏ها برای تشخیص هویت افراد بر اساس تصاویر رادیوگرافی دندان‏ها در دست انجام است. این شیوه تشخیص هویت در حوادثی نظیر جنگ، آتش‏سوزی، سونامی و غیره که سایر ویژگی‏های بایومتریک به‌شدتبه‌شدت آسیب می‏بینند ... بیشتر با توجه به مقاوم بودن، منحصربه‌فردمنحصربه‌فرد بودن و در دسترس بودن سوابق پزشکی دندان‏ها امروزه شاخه‏ی جدیدی از پژوهش‏ها برای تشخیص هویت افراد بر اساس تصاویر رادیوگرافی دندان‏ها در دست انجام است. این شیوه تشخیص هویت در حوادثی نظیر جنگ، آتش‏سوزی، سونامی و غیره که سایر ویژگی‏های بایومتریک به‌شدتبه‌شدت آسیب می‏بینند از اهمیت ویژه‏ای برخوردار می‏شود. بدین منظور در این مقاله نیز یک چارچوب کاری برای تشخیص هویت افراد بر اساس ویژگی‏های دندان‏ها پیشنهاد شده است. این چارچوب کاری پیشنهادی شامل دو مرحله است: مرحله اول دسته‏بندی و شماره‏گذاری دندان‌ها و مرحله دوم بازشناسی دندان‏ها. در این پژوهش ویژگی‏های جدیدی برای هر یک از این دو مرحله پیشنهاد شده است: عرض مزیودیستال طوق و طول تاج آناتومیک برای مرحله اول و نمونه‏برداری وزن‏دار از خط محیطی دندان برای مرحله دوم. روش پیشنهادی قادر است مشکلاتی نظیر تشخیص دندان‏های خلفی، دسته‏بندی دندان‏های خلفی، تشخیص تعداد و نوع دندان‏های کشیده شده که در کارهای گذشته نادیده گرفته‌شده و یا با فرض‏های ساده کنار گذاشته شده‏اند را به طرز اصولی‏ و خودکار حل نماید. برای ارزیابی روش‏های پیشنهادی، آزمایشاتی بر روی مجموعه‏ای از تصاویر بایتوینگ، پری‏اپیکال و پانورامیک انجام شده است. نتایج عملی بهبودی 8 درصدی دقت در مرحله دسته‏بندی و شماره‏گذاری و همچنین بهبود 27 درصدی دقت در مرحله نهایی بازشناسی دندان‏ها، در مقایسه با روش‏های پیشین را نشان می‏دهد.

پردازش تصاویر پزشکی

آشکارسازی و دسته‌بندی تمام خودکار نواحی مشکوک در تصاویر ترموگرام پستان برای تشخیص زودهنگام سرطان

امیراحسان لشکری؛ فاطمه پاک؛ محمد فیروزمند

دوره 9، شماره 1 ، فروردین 1394، ، صفحه 71-84

چکیده

سرطان پستان رایجترین نوع سرطان در بین زنان است. مطالعات پاتولوژیک نشان داداند که بیش از80% ناهنجاری های پستان در مراحل اولیه خوشخیم هستند، بنابراین مهمترین مسأله در درمان آن تشخیص زودهنگام است. ترموگرافی مادون قرمز پستان یک روش تصویرگیری مبتنی بر ثبت الگوهای توزیع دمایی بافت پستان است و در مقایسه با ماموگرافی پستان ... بیشتر سرطان پستان رایجترین نوع سرطان در بین زنان است. مطالعات پاتولوژیک نشان داداند که بیش از80% ناهنجاری های پستان در مراحل اولیه خوشخیم هستند، بنابراین مهمترین مسأله در درمان آن تشخیص زودهنگام است. ترموگرافی مادون قرمز پستان یک روش تصویرگیری مبتنی بر ثبت الگوهای توزیع دمایی بافت پستان است و در مقایسه با ماموگرافی پستان به دلیل غیرتهاجمی، غیرتماسی، غیرفعال بودن و عدم استفاده از تابش یونیزان روشی بسیار مناسب درتشخیص زودهنگام سلول های سرطانی است. در این مقاله روشی به منظور آشکارسازی خودکار نواحی مشکوک در تصاویر ترموگرام پستان با هدف کمک رساندن به پزشکان در تشخیص زودهنگام این سرطان ارائه شده است، به نحوی که دقت و صحت را افزایش داده و درصد پذیرش اشتباه را کاهش می دهد. این الگوریتم شامل 4 بخش اصلی پردازش تصویر، استخراج ویژگی، انتخاب ویژگی و طبقهبندی است. در مرحلهی پردازش، ابتدا براساس عملیاتی تمام خودکار، ناحیهی مطلوب تعیین شده، کیفیت تصاویر ارتقاء یافته و سپس پستان راست و چپ از یکدیگر جدا میشوند. سپس درایههای ماتریس تصویر، نرمالسازی شده و نواحی نسبی مشکوک تعیین می شوند. پس از آن و در مرحلهی استخراج ویژگی، ویژگیهای آماری، ویژگیهایی مبتنی بر هیستوگرام، ویژگیهایی مبتنی بر ماتریس هموقوعی (GLCM)، ویژگیهایی بر اساس مورفولوژی نواحی مشکوک و ویژگی هایی در حوزهی فرکانس از هر یک از نواحی بخشبندی شدهی پستان راست و چپ استخراج میشوند. در ادامه برای دستیابی به بهترین ویژگیها، روشهای انتخاب ویژگی نظیر کمترین افزونگی و بیشترین ارتباط (mRMR)، انتخاب متوالی روبه جلو (SFS)، انتخاب متوالی روبه عقب (SBS)، انتخاب متوالی سیال روبه جلو (SFFS)، انتخاب متوالی سیال روبه عقب (SFBS) و الگوریتم ژنتیک (GA) بهکار گرفته میشود. در پایان برای طبقهبندی و تعیین معیار استاندارد برای تحلیل دمای عروقی پستانها (TH)، روشهای مختلف طبقهبندی مانند AdaBoost، ماشینهای بردار پشتیبان (SVM)، نزدیکترین همسایه (KNN)، بیزین ساده (NB) و شبکهی عصبی احتمالی (PNN) مورد ارزیابی قرار گرفتند، تا از مناسب ترین آنها به منظور طبقهبندی ویژگیها استفاده شود. نتایج بهدست آمده روی پایگاه دادهی بومی، بیانگر کارایی قابلتوجه روش پیشنهادی است. با توجه به نتایج، ترکیب mRMR با AdaBoost با بیشینه صحت 92% و ترکیب SFFS با AdaBoost با بیشینه صحت 88%، بهترتیب بهترین ترکیبات بهدست آمده روی تصاویر پستان راست و چپ ارزیابی شدند.

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.

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.

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

دوره 17 (1402)

دوره 16 (1401)

دوره 15 (1400)

دوره 14 (1399)

دوره 13 (1398)

دوره 12 (1397)

دوره 11 (1396)

دوره 10 (1395)

دوره 9 (1394)

دوره 8 (1393)

دوره 7 (1392)

دوره 6 (1391)

دوره 5 (1390)

دوره 4 (1389)

دوره 3 (1388)

دوره 2 (1387)

دوره 1 (1386)

دوره -2 (1384)

دوره -1 (1383)

موضوعات = پردازش تصاویر پزشکی

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده