کاهش آرتیفکت های ناشی از حرکت در تصاویر آنژیوگرافی تفریق دیجیتالی با استفاده از تکنیک های ثبت تصویر

در پزشکی مدرن, آنژیوگرافی تفریق دیجیتالی (dsa) یک تکنیک قوی برای نمایان کردن رگ های خونی در دنباله ای از تصاویر اشعه ایکس می باشد. در تصویربرداری dsa, ابتدا دنباله ای از تصاویر اشعه ایکس از ناحیه موردنظر اخذ شده و در این حین, ماده حاجب (یک ماده ایجاد کننده کنتراست) به داخل رگ های آن ناحیه تزریق می شود. تصاویری که قبل از تزریق ماده حاجب گرفته شده اند و رگ ها درآنها مشاهده نمی گردند, اصطلاحاً تصاویر ماسک نامیده شده و مابقی تصاویر به عنوان تصاویر کنتراست شناخته می شوند. سپس برای حذف ساختارهای زمینه و ارتقاء نمایش رگ ها, یک تصویر ماسک از هر تصویر کنتراست تفریق می گردد. اما یک مشکل جدی در تصاویر dsa, وجود آرتیفکت هایی در این تصاویر است که از عدم انطباق تصاویر ماسک و کنتراست ناشی شده و ارزش تشخیصی این تصاویر را تنزل می دهد. علت اصلی این عدم انطباق, حرکت بیمار و حرکت بافت های داخلی بدن در حین تصویربرداری است. برای رفع این مشکل لازم است که تصاویر ماسک و کنتراست قبل از تفریق شدن, منطبق گردند و این کار با استفاده از روش های ثبت تصویر انجام می گیرد. در طول سه دهه گذشته, تلاش های بسیاری در زمینه ثبت تصویر انجام شده و پیشرفت های بزرگی حاصل گردیده است. اما عواملی شامل حرکت های غیرصلبی بافت های نرم داخلی و تفاوت های محلی بین تصویر ماسک و تصویر کنتراست که از رگ های کنتراست دار ناشی می شود, ثبت نمودن تصاویر آنژیوگرافی بخصوص تصاویر آنژیوگرافی عروق کرونر قلب که در این پایان نامه بر روی این دسته از تصاویر آنژیوگرافی متمرکز هستیم را بسیار مشکل نموده است. اکثر روش های ثبت تصویر ارائه شده برای این تصاویر, روش های مبتنی بر نقاط کنترلی هستند که شامل سه مرحله اساسی انتخاب نقاط کنترلی, محاسبه جابجایی نقاط کنترلی و تغییر شکل هندسی تصویر ماسک می باشند. در این پایان نامه هرکدام از این مراحل مورد بررسی قرار گرفته و برای هر یک از آنها, چندین روش مختلف معرفی گردیده است. در ادامه دو روش ثبت تصویر جدید ارائه شده است که یکی از آنها مبتنی بر نقاط کنترلی بوده و در دیگری از تکنیک جستجوی با دقت چندگانه استفاده گردیده است. مقایسه نتایج این دو روش پیشنهادی با سه تا از بهترین روش های ارائه شده قبلی, نشان از برتری روش های پیشنهادی دارد. بخصوص روش پیشنهادی اول که نسبت به روش های ارائه شده قبلی دارای حجم محاسباتی کمتری بوده و به طور موثرتری آرتیفکت های موجود در تصاویر dsa را کاهش می دهد.