استخراج و تحلیل نیمه خودکار تومورهای مغزی gbm از تصاویر چندپارامتری تشدید مغناطیسی

Authors

ندا بهزادفر

حمید سلطانیان زاده

abstract

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 می شود. خودکار کردن این تحلیل به دلیل تنوع زیاد در ظاهر بافت توموری بیماران مختلف، ساختار پیچیده بافت ­های توموری و همچنین شباهت بافت­ های توموری و سالم امری چالش ­برانگیز 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 بدخیم ­ترین 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 مرحله ­ای به حضور کاربر نیاز نیست و تمام پیکسل­ های ناحیة روشن ((gd-enhanced بدون توجه به محل ابتدایی آنها استخراج می ­شوند. مقایسة ناحیة gd-enhanced استخراج شده در این روش با ناحیة انتخاب شده توسط فردی ماهر نشان ­دهندة کارایی زیاد روش است (r2= 0.97). به منظور ارزیابی روش پیشنهادی در کاربردی عملی، از آن در پیش ­بینی 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 طبقه ­بندی­ کننده 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 نشان ­دهندة امکان پیش ­بینی 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 پژوهش ­های قبلی نشان ­دهندة کارایی زیاد روش در کنار مستقل بودن آن از کاربر است.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

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

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 ر...

full text

تشخیص تومورهای مغزی از تصاویر تشدید مغناطیسی با تلفیق روش‌های ‌سوپر‌پیکسل و طبقه‌بندی ماشین بردار رابط(RVM)

تولید سلول‌های اضافی اغلب تشکیل توده‌ای از بافت را می‌دهند که به آن تومور اطلاق می‌شود. تومورها می‌توانند عملکرد صحیح مغز را مختل کنند و حتی منجر به مرگ بیمار گردند. یکی از راه‌های تشخیصی غیرتهاجمی برای این بیماری تصویر‌برداری تشدید مغناطیسی (MRI) می‌باشد. توسعه‌ی یک سیستم تشخیصی اتوماتیک یا نیمه‌اتوماتیک به کمک کامپیوتر در درمان‌های پزشکی مورد نیاز است. الگوریتم‌های متعددی برای تشخیص تومور بکا...

full text

مروری بر اطلس‌های مغزی نوزادان مبتنی بر تصاویر تشدید مغناطیسی

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...

full text

شناسایی تومورهای مغزی در تصاویر تشدید مغناطیسی (mri)

پردازش تصویر و بینایی ماشین از علوم کاربردی بسیار مهم می باشند که در سالهای اخیر پیشرفت های قابل توجهی در زمینه های مختلف علوم داشته اند. امروزه سیستم های خودکار تشخیص، در زمینه علوم پزشکی می توانند کمک های شایانی به این عرصه بزرگ داشته باشد. در کاربردهای پزشکی به علت حساس بودن ضایعه ی تومور مغزی در حیات بیمار، تشخیص 100% نوع تومور تنها توسط mri امکان پذیر نمی باشد. بنابراین جهت بررسی بیشتر، ...

بیناب نمایی تشدید مغناطیسی پروتون در تشخیص تومورهای مغزی

، به منظور بررسی تکرار پذیری این آزمون، بر روی ماده ی سفید مغز چند داوطلب سالم و در شرایط یکسان آزمون انجام شده است و صحت این روش به عنوان روشی تکرار پذیر در انجام آزمایش های بالینی مورد تأیید قرار گرفته است. برای ارزیابی طیف های گرفته شده، در زمان پژواک اسپینی 30 میلی ثانیه، سطح زیر قله ی سیگنال متابولیت n-استیل اسپارتات (naa)، کراتین (cr) و کولین(cho) و نیز نسبت های مختلف این متابولیت ها، اند...

15 صفحه اول

مروری بر اطلس های مغزی نوزادان مبتنی بر تصاویر تشدید مغناطیسی

مطالعه فرآیند رشد مغز در دوران نوزادی و کودکی از اهمیت زیادی برخوردار است. زیرا هرگونه اختلال در این فرآیند می تواند سبب بروز بیماری در فرد شود، بویژه اگر نوزاد به صورت نارس بدنیا آمده باشد. پیشرفت های اخیر در زمینة تصویربرداری تشدید مغناطیسی امکان اخذ تصاویری را با کیفیت و رزولوشن بالا از بافت های مغزی نوزادان فراهم ساخته است. با ناحیه بندی و استخراج بافت ها می توان به مدلسازی تغییرات در بافت ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
فصل نامه علمی پژوهشی مهندسی پزشکی زیستی

Publisher: انجمن مهندسی پزشکی ایران

ISSN 8006-9685

volume 7

issue 3 2013

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023