عنوان پایان‌نامه
کمی سازی عروق کرونری با استفاده از تصاویر CTآنژیوگرافی
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق- مهندسی پزشکی - بیوالکتریک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2488;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 63981
- تاریخ دفاع
- ۲۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- زهرا تورانی
- استاد راهنما
- رضا آقائی زاده ظروفی
- چکیده
- امروزه بیماری‌های قلبی عروقی و در راس آن بیماری‌های عروق کرونری، از مهم‌ترین علل مرگ و میر می‌باشند؛ زیرا بروز سکته قلبی به دلیل نارسایی در این عروق می‌باشد. از این رو مطالعه عروق کرونری و بیماری‌های مرتبط با آن از اهمیت زیادی برخوردار است. برای تشخیص بیماری‌های عروق کرونری از قبیل گرفتگی از آنژیوگرافی استفاده می‌شود که یک روش تهاجمی است و تصویری ناکافی از مجرای داخلی رگ می¬دهد. از این رو استفاده از تصاویر سی‌تی‌آنژیوگرافی به عنوان جایگزین تقریبا غیر تهاجمی مناسبی برای آنژیوگرافی با قابلیت نمایش عروق و گرفتگی-های آن روز به روز افزایش می یابد.کمی‌سازی عروق کرونری با استفاده از تصاویر سی‌تی‌آنژیوگرافی نیاز به استفاده از روش‌های پردازش تصویر دارد تا پزشک تشخیص به موقع و صحیحی از بیماری داشته‌باشد. این کار در چهار مرحله بخش بندی آئورت، بخش بندی عروق کرونری، استخراج خط مرکزی و کمی‌سازی گرفتگی عروق شامل نوع، مکان و مقدار گرفتگی ارائه می‌شود که به طور کلی شامل استفاده از الگوریتم رشد ناحیه دو و سه بعدی و روش سطوح هم‌تراز و حل آن به روش پیشروی سریع می‌باشد. بصری سازی در هر مرحله به روش مکعب پیشرو انجام می‌شود. در این پژوهش سعی شده است تا همه مراحل کمی سازی به صورت سلسله مراتبی و سه بعدی باشد تا تشخیص پزشک را سهل تر و دقیق تر کند. مجموعه داده‌های مورد نیاز از مرکز قلب تهران تأمین شده است و نتایج همه مراحل روش پیشنهادی توسط رادیولوژیست ارزیابی شده است. در مرحله بخش بندی عروق کرونری 23/90% با معیار همسانی برچسب و 82/86% با معیار کاپا انطباق بین نتایج روش پیشنهادی و نتایج روش پزشک وجود دارد. در قسمت استخراج خط مرکزی نتایج به طور کیفی مورد تایید پزشک قرار گرفتند چرا که نتایج روش پیشنهادی سه بعدی اما نتایج گزارش شده توسط پزشک دو بعدی است. در مرحله کمی‌سازی گرفتگی ها نتایج اندازه گیری مقدار گرفتگی در هر رگ تا 25/76% با نتایج گزارش‌شده توسط پزشک هم¬خوانی دارد. الگوریتم پیشنهادی تا حد زیادی خودکار بوده و امکان بصری سازی در همه مراحل کمی‌سازی وجود دارد. از دیگر محاسن این روش دقت بالای آن در استخراج خط مرکزی رگ و تشخیص مقدار گرفتگی است که به دلیل سه بعدی بودن این روش در مقابل روش‌های دو بعدی موجود می‌باشد. تشخیص عروق اصلی 100% و شاخه‌های کوچک‌تر تا 33/83% صحیح می‌باشد. کلمات کلیدی: تصاویر سی‌تی آنژیوگرافی، بخش بندی عروق کرونری، استخراج خط مرکزی، روش سطوح هم‌تراز، روش مکعب‌های پیشرو، الگوریتم رشد ناحیه، نمایش سه بعدی.
- Abstract
- Nowadays one of the most important causes of mortality is cardiovascular disease, especially coronary artery stenosis. Therefore, it is important to find an accurate and fast way to diagnose them. Computed tomography angiography is a non-invasive imaging method for the heart and its vessel, which can be used instead of angiography in many cases. Indeed, the main focus is on developing an automatic method which can be as accurate as angiography with the least user’s contribution. Automatic coronary artery segmentation is considered as the first step to reach this goal. Therefore, a hierarchical region growing algorithm is proposed in which the whole heart region vessels, aorta, left ventricle and other cardiovascular vessels are segmented for the purpose of coronary artery segmentation. Our method validation is assessed by a radiologist through comparing the results with manual segmentation of him. Proposed method’s results are 87.84% in average similar to radiologist’s segmentation in kappa statistic and its label consistency with radiologist’s segmentation is 91.14%. Comparing to other methods, our method is automatic and both left and right coronary can be segmented in all data-sets. It also segments important branches of coronary artery. According to the radiologist comments and high similarity measure, proposed method is reliable and applicable.
