عنوان پایان‌نامه
بخش بندی مبتنی بردانش اتوماتیک استخوانها وغضروفهای مفصل لگن بااستفاده ازتصاویر مقطعی سی تی اسکن
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق- مهندسی پزشکی - بیوالکتریک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1357;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 1357
- تاریخ دفاع
- ۲۴ شهریور ۱۳۸۶
- دانشجو
- ایوب بنی اسدی پور
- استاد راهنما
- رضا آقائی زاده ظروفی
- چکیده
- بخش بندی استخوانها و غضروفهای مفصل لگن به دلیل اهمیت آنها در حرکت و تحمل وزن بدن، از دیرباز مورد توجه پزشکان ارتوپد بوده است. شکل مفصل لگن در حالت نرمال شبیه گوی و کاسه است. سر استخوان فمور مانند گوی در داخل استخوان لگن که شبیه سوکت می باشد فرو رفته است و روی استخوان فمور و لگن لایه نازکی از غضروف قرار گرفته است. در این پروژه یک روش چند مرحله ای برای بخش بندی اتوماتیک غضروفهای فمور و استابولار، همچنین استخوانهای فمور و لگن مفصل لگن ارائه می گردد. تفکیک غضروفهای فمور و استابولار در تصاویر سی تی معمولی بدلیل باریک بودن فضای آرتیکولار و پایین بودن شدت روشنایی غضروفها، عملی بسیار دشوار و غیر ممکن است. بنابراین در تحقیقات گذشته از تصاویر MR تهیه شده تحت کشش پیوسته پا استفاده شده است. اما به دلیل زیاد بودن مدت تصویربرداری بسیار وقت گیر و دردناک است. بنابراین با استفاده از تصاویر سی تی که با تزریق ماده حاجب در مفصل لگن بدست آمده اند توانستیم غضروفهای مفصل لگن را به خوبی از هم جدا نماییم. برای بخش بندی استخوانها و غضروفهای مفصل لگن دو روش مستقل از هم ارائه می نماییم. روش با اعمال پیش پردازش به تصاویرآغاز شده و در ادامه با استفاده از تبدیل هاف مرکز سر فمور را بدست می آوریم. در ادامه برای بخش بندی غضروفها با استفاده از دانش آناتومیک و شکل سر فمور و اندازه آن، ROI انتخاب می گردد. سپس با استفاده از تکنیک استخراج دره های تصویر که همان فضای بین شدت روشنایی های زیاد (ماده حاجب و استخوانها) هستند، به عنوان غضروفهای فمور و استابولار استخراج می شوند. برای بخش بندی استخوانها، با توجه به شدت روشنایی بالای آنها، ROI انتخاب می شود. سپس با استفاده از مشتق اول و دوم شعاعی از مرکز سر فور و بکارگیری تکنیک استخراج دره های تصویر، لبه استخوانها در حالت سجیتال که بصورت کروی قرار گرفته اند استخراج می شود. خواص آناتومیکی درنظر گرفته شده این پروژه در تمامی تصاویر مفصل لگن ثابت هستند. پس از بخش بندی، استخوانها و غضروفهای بخش بندی شده با استفاده از نرم افزارهای VTK و MEDAL بر اساس روش مارچینگ کیوب بصورت سه بعدی نمایش داده می شوند. برای ارزیابی کمی غضروفها، نقشه ضخامت آنها نیز ارائه خواهد شد. روش پیشنهادی بصورت موفقیت آمیز روی بیست مجموعه داده (5120 تصویر) سی تی واقعی مفصل لگن اعمال گردید.
