طراحی و پیاده سازی روش جدید بازسازی تصاویر پزشکی هسته ای قلب با استفاده از الگوریتمهای مبتنی بر هوش مصنوعی
بازسازی یکی از مهمترین مراحل در تصویربرداری اسپکت قلبی است که کیفیت تمام پردازش¬های بعدی مسقیما تحت تاثیر آن قرار می¬گیرد.
خلاصه ضرورت اجرای طرح
بازسازی یکی از مهمترین مراحل در تصویربرداری اسپکت قلبی است که کیفیت تمام پردازش¬های بعدی مسقیما تحت تاثیر آن قرار می¬گیرد. حرکت بیمار طی تصویربرداری اسپکت پرفیوژن میوکارد سبب بروز آرتیفکت در تصاویر بازسازی شده، گردد و به نوبه خود می¬تواند بر تشخیص کلینیکی تاثیرگذار باشد. اثرات حرکت بیمار عبارتند از کاهش رزولوشن تصاویر، کاهش حساسیت، کاهش کیفیت تصاویر به علت وجود آرتیفکت ستاره ای و تخریب مرزها. آرتیفکت¬های حرکتی در تصاویر بازسازی شده به صورت لکه¬ای در اطراف بطن چپ (Hurricane sign) در نمای محور کوتاه (Short Axis) و نقص¬هایی در دو راستای مخالف هم در دیواره عضله بطن چپ در ناحیه راس قلب و به طور متناظر در نماهای محورهای بلند افقی و قائم قلب ظاهر می-شوند. همچنین ممکن است در برش محور کوتاه قلب در ناحیه قاعده قلب یک حفره بیضوی دراز مشاهده شود. آرتیفکت¬های تصویری می¬توانند تشخیص پزشکی را با خطا مواجه کنند. در برخی مطالعات گزارش شده است که ۱۰ تا ۲۰ درصد موارد از تمام تصویربرداری اسپکت قلب تحت تاثیر حرکت بیمار قرار گرفته است و تا ۴ درصد موارد باعث تفسیر اشتباه تصاویر پرفیوژن میوکارد شده است.
لذا اولین گام در استاندارد کردن تصویربرداری اسپکت قلبی یافتن شرایط بهینه برای بازسازی تصاویر است. روش تحلیلی برای بازسازی تصاویر اسپکت استفاده از تبدیل وارون رادون است که الگوریتم آن برای داده¬های گسسته بک پروجکشن نامیده می¬شود. این روش تنها درصورتی منجر به پاسخ دقیق می¬شود که تعداد پروجکشن¬ها بسیار زیاد باشد. در شرایط واقعی ممکن است این روش منجر به تولید تصاویر محو شود و برای جبران فیلتر بر پروجکشن¬ها اعمال می¬گردد. البته استفاده از الگوریتم فیلتر بک پروجکشن نیز درصورتی منجر به بهبود نتایج می¬شود که میزان نسبی نویز در پروجکشن¬ها قابل اغماض (نسبت سیگنال به نویز بالا) باشد. دسته دوم روش¬های بازسازی، روش¬های تکراری (Iterative Methods) هستند که الگوریتم های MLEM(Maximum Likelihood Estimation Method) و OSEM (Ordered Subset Expectation Maximization) از روش¬های تکرار می¬باشند و از طریق شبیه¬سازی تابع احتمال تصویر بازسازی می¬شود. استفاده از روش های بازسازی تصویر تکراری نسبت به روش های تحلیلی، کیفیت بهتری ایجاد می نماید. روش های تکراری حجم محاسبات بسیار بالایی دارند و تنها درصورت استفاده از پردازنده¬های قوی، قابل استفاده در کاربردهای عملی می¬باشند.
ارسال نظر