کاربرد سنجش فشرده مبتنی بر یادگیری درتصویربرداری پزشکی به روش تشدید مغناطیسی (mri)

thesis
abstract

تصویربرداری به روش تشدید مغناطیسی(mri) به عنوان یک روش تصویربرداری غیر هجومی قادر به ارائه تصاویر با کنتراست‏های مختلف از بافت‏های نرم و تجسم عالی از ساختار آناتومی و عملکرد‏های فیزیولوژی است. اما این روش تصویربرداری یک پروس? زمان‏بر می‏باشد و زمان اسکن طولانی موجب کاهش شدید در کیفیت تصویر به سبب حرکات ارادی و غیر ارادی بیمار می‏شود. میزانِ کاهش زمان اسکن با توجه به محدودیت‏های تکنولوژیک و فیزیولوژیک تقریباً به انتها رسیده است و تنها راه افزایش سرعت تصویربرداری اکتساب داده‏های کمتر است. ازاین‏رو روش‏های مختلفی مثل تصویربرداری موازی و تصویربرداری فوریه جزئی برای نحوه نمونه‏برداری و بازسازی مناسب تصویر از تعداد داده‏های کمتر پیشنهاد شده است. بر اساس یک نظری? جدید در نمونه‏برداری، موسوم به سنجش فشرده، برای سیگنال‏ها و تصاویری که امکان نمایش اسپارس برای آن‏ها وجود دارد، می‏توان از روی اندازه‏گیری‏های ناهمدوس به بازسازی با کیفیت مناسبی از این سیگنال‏ها دست یافت. تعداد این اندازه‏گیری‏ها می‏تواند بسیار کمتر از حجم نمونه‏هایی باشد که از طریق نمونه‏برداری مرسوم با نرخ نایکوئیست حاصل می‏گردد. البته بازسازی سیگنال‏ از روی سنجش‏های فشرده از طریق الگوریتم‏های بهینه‏سازی یا الگوریتم‏های حریصانه صورت می‏گیرد. توانایی بازسازی تصاویر از تعداد اندک اندازه‏گیری‏ها موجب می‏شود که سنجش فشرده ظرفیت بالایی برای بهبود سرعت تصویربرداری در mri داشته باشد. در بیشتر کارهای انجام شده در سنجش فشرده mri از تبدیل‏های متعامد تحلیلی مثل ویولت و dct برای نمایش اسپارس استفاده شده است. با توجه به پیشرفت‏های اخیر در پردازش سیگنال، تبدیل‏های افزونه‏ای مثلundecimated wavelet transforms (uwt) برای نمایش اسپارس موثرتر پیشنهاد شده‏اند. از این‏رو به‏طور شهودی می‏توان انتظار داشت که استفاده از آن‏ها منجر به نتایج بهتری در بازسازی سنجش فشرده شود. اما این قبیل تبدیل‏های افزونه همدوسی بالایی با ماتریس‏های سنجش دارند و بنابراین نمی‏توان در سنجش فشرده از آ‏ن‏ها استفاده کرد. به همین دلیل به‏کارگیری دیکشنری به‏جای ماتریس پایه متعامد در نظریه سنجش فشرده، موجب ایجاد دیدگاه جدیدی در آن (موسوم به رویکرد آنالیز) گردیده است، که در این پایان‏نامه تشریح می‏گردد. هم‏چنین، مطالعات اخیر بر روی دیکشنری‏های نمایش اسپارس مبتنی بر یادگیری نشان داده که چون این دیکشنری‏ها به‏صورت محلی از patchهای تصاویر آموزشی به‏دست می‏آیند، نمایش اسپارس‏تری نسبت به تبدیل‏های تحلیلی برای تصاویر فراهم می‏کنند. اما به دلیل این‏که ماتریس سنجش به‏صورت سراسری بر روی تصویر اعمال می‏شود، نمی‏توان از دیکشنری‏های محلی برای نمایش اسپارس ‏استفاده کرد. در این پایان‏نامه، دیکشنری نمایش اسپارس تصویر به‏صورت مناسب از روی دیکشنری تطبیقی محلی به‏دست آورده شده است. این دیکشنری علاوه بر مبتنی بر یادگیری و بر اساس patch بودن، افزونگی نیز دارد. برای همدوسی اندک ستون‏های دیکشنری از یک ساختار خاص استفاده می‏شود و می‏توان انتظار داشت که بازسازی تصویر به روش سنجش فشرده کلاسیک موفق باشد. علاوه بر این در نظر گرفتن ساختار برای دیکشنری، امکان پیاده‏سازی ساده‏تر و استفاده از حافظه اندک را فراهم می‏سازد. همچنین با شبیه‏سازی در محیط matlab، بازسازی بهتر با استفاده از این دیکشنری در کاربرد mri، (در حضور و عدم حضور نویز) در مقایسه با چند دیکشنری متداول دیگر نشان داده شده است.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

کاربرد سنجش فشرده درتصویربرداری پزشکی به روش تشدید مغناطیسی( mri)

بر طبق نظری? نمونه برداریِ شانن(shannon)، برای بازسازی دقیق یک سیگنال زمان-پیوسته با پهنای‏باند محدود از روی نمونه-های به‏فواصلِ یک‏نواختِ آن، نرخ نمونه‏برداری باید حداقل دو برابر ماکزیمم فرکانس موجود در سیگنال (موسوم به نرخ نایکوئیست) باشد. اما با توجه به نظری? جدیدی که تحت عنوان سنجش فشرده(compressive sensing یا به اختصار cs) در سال 2006 مطرح شده، تحولی در این زمینه ایجاد شده است. این نظریه مبتن...

کاربرد کلینییکی آزمون بندر گشتالت در غربالگری ضایعات مغزی و مقایسه آن با تصویرنگاری به روش تشدید مغناطیسی MRI

مقدمه: تجارب بالینی مبین این واقعیت است که نشانه های برخی از اختلالات روانی با علائم ضایعات ارگانیک مغزی هم پوشی دارند، هم پوشی موجود، موجب گردیده است که از آزمون های نوروپسیکولوژیک برای تشخیص افتراقی استفاده به عمل آید. آزمون بندر گشتالت یکی از معروف ترین آزمون های نوروپسیکولوژیک است که ساده و سهل الاجرا می باشد.روش و مواد:  برای اجرای حاضر محقق با هماهنگی دو مرکز تصویرنگاری MRI در تهران تعداد...

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

کاربرد کلینییکی آزمون بندر گشتالت در غربالگری ضایعات مغزی و مقایسه آن با تصویرنگاری به روش تشدید مغناطیسی mri

مقدمه: تجارب بالینی مبین این واقعیت است که نشانه های برخی از اختلالات روانی با علائم ضایعات ارگانیک مغزی هم پوشی دارند، هم پوشی موجود، موجب گردیده است که از آزمون های نوروپسیکولوژیک برای تشخیص افتراقی استفاده به عمل آید. آزمون بندر گشتالت یکی از معروف ترین آزمون های نوروپسیکولوژیک است که ساده و سهل الاجرا می باشد.روش و مواد:  برای اجرای حاضر محقق با هماهنگی دو مرکز تصویرنگاری mri در تهران تعداد...

full text

روشی نوین در کاهش نوفه رایسین از مقدار بزرگی سیگنال دیفیوژن در تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI)

The true MR signal intensity extracted from noisy MR magnitude images is biased with the Rician noise caused by noise rectification in the magnitude calculation for low intensity pixels. This noise is more problematic when a quantitative analysis is performed based on the magnitude images with low SNR(<3.0). In such cases, the received signal for both the real and imaginary components will fluc...

full text

بهبود سرعت &quot;انطباق مبتنی بر روش برش گراف&quot; جهت انطباق غیر صلب تصاویر تشدید مغناطیسی مغز

Image processing methods, which can visualize objects inside the human body, are of special interests. In clinical diagnosis using medical images, integration of useful data from separate images is often desired. The images have to be geometrically aligned for better observation. The procedure of mapping points from the reference image to corresponding points in the floating image is called Ima...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه گیلان - دانشکده فنی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023