عنوان مقاله :
روشي جديد مبتني بر بهينه‌سازي براي تخمين و تعيين موقعيت فضايي حجم هواي درون ريه از تصاوير CT سه‌بعدي ريه
عنوان به زبان ديگر :
A New Optimization Based Method for Estimation and Spatial Localization of Lung’s Air Volume from 3D CT Images
پديد آورندگان :
مقدس دستجردي، هادي دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده مهندسي برق و كامپيوتر - گروه مخابرات، اصفهان , احمدزاده، محمدرضا دانشگاه صنعتي اصفهان - دانشكده مهندسي برق و كامپيوتر - گروه مخابرات، اصفهان , كرمي، مهدي دانشگاه علوم پزشكي اصفهان - دانشكده پزشكي - مركز تحقيقات پردازش تصوير و سيگنال پزشكي - گروه راديولوژي، اصفهان , غياثي، فرزين دانشگاه علوم پزشكي اصفهان - دانشكده پزشكي - گروه داخلي-تنفس، اصفهان , دانشگاه وسترن آنتاريو - دانشكده فيزيك پزشكي - موسسه تحقيقاتي ربارتز - آزمايشگاه هاي تحقيقاتي تصاوير پزشكي، كاناد
كليدواژه :
بهينه‌سازي , تخمين حجم هوا , اثر حجم جزئي , ريه , تصاوير CT
چكيده فارسي :
يكي از مهم‌ترين آزمون‌هاي تشخيص بيماري‌هاي ريوي، اندازه‌گيري حجم هواي ريه است. در اين مقاله يك الگوريتم تمام‌خودكار كه پيش‌تر توسط نويسندگان مقاله براي تخمين حجم هواي درون ريه با استفاده از تصاوير CT ارائه شده بود، توسعه داده شده است. در اين الگوريتم، به منظور بخش‌بندي نواحي حاوي هوا در ريه ابتدا با بهينه‌سازي يك تابع هزينه مبتني بر مباحث بيوفيزيك بافت ريه، محدوده وكسل‌هاي هواي درون ريه تعيين مي‌شود. در اين مقاله به‌منظور حل مسئله بهينه‌سازي روشي ساختاريافته و خودكار براي محاسبه حدس اوليه محدوده پاسخ پيشنهاد شده‌است. براي تعيين موقعيت فضايي نواحي حاوي هوا نيز از يك روش بازسازي مدل سه‌بعدي استفاده شده‌است. علاوه بر آن، كارايي الگوريتم پيشنهادي با استفاده از تصاوير يك ريه با حجم هواي كنترل‌شده در شرايط آزمايشگاهي و همچنين تصاوير كلينيكي پايگاه‌هاي داده معتبر بررسي شده است. همچنين عملكرد روش‌هاي مبتني بر اندازه‌گيري حجم ريه و روش‌هاي مبتني بر اندازه‌گيري مستقيم حجم هواي ريه مورد ارزيابي و مقايسه قرار گرفته است. نتايج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده دقت بالاي الگوريتم پيشنهادي در تخمين حجم هواي ريه و مقاوم‌بودن نسبت به كاهش رزولوشن است
