تشخیص و تحلیل سرطان پستان با استفاده از پردازش تصاویر MRI دارای کنتراست دینامیکی

مجله فناوری اطلاعات در طراحی مهندسی

مقاله 1، دوره 11، شماره 1، شهریور 1397، صفحه 1-14   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

شبنم زارع نهندی¹؛ جعفر رزم آرا^{* 2}؛ مسعود پور عیسی³

¹گروه علوم کامپیوتر، دانشکده علوم ریاضی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

²گروه علوم کامپیوتر، دانشکده ریاضی، دانشگاه تبریز

³گروه رادیولوژی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

چکیده

امروزه، استفاده از ابزارهای تشخیص به کمک کامپیوتر در حوزه­های مختلف پزشکی به طور چشمگیری گسترش یافته است. استفاده از این ابزارها به خصوص در مواردی که نیاز به پردازش حجم بالائی از داده­ها وجود دارد ضروری و اجتناب­ناپذیر است. پردازش تصاویر پزشکی از جمله مسائل مهم مطرح در این حوزه است که نیازمند بکارگیری روش­هائی دقیق و سریع برای تشخیص و تحلیل ضایعات و اختلالات موجود در تصویر دارد. در این مقاله، سه روش جدید برای تشخیص و تحلیل سرطان پستان از روی تصاویر ام­آرآی دارای کنتراست پویا ارائه شده است. در این راستا، ابتدا عملیات پیش­پردازش به منظور حذف نواحی اضافی، حذف نویز و افزایش کیفیت تصاویر اعمال می­شود. همچنین، به منظور تعیین نواحی که حرکت ماده کنتراست در آن نواحی محسوس است قطعه‌بندی بر روی تصاویر انجام می‌گیرد. در ادامه، نمودارهای جنبشی به ازای هر یک از نقاط تصویر و بر اساس رفتار بافت پستان در جذب ماده تزریق شده رسم می­شود. سپس، با استفاده از سه روش پیشنهادی جدید شامل روش­های بیشترین شدت، بیشترین شدت اصلاح شده و سه نقطه زمانی اصلاح شده نمودارهای رسم شده تحلیل و بررسی شده و بر اساس نتایج حاصل، نوع تومور از لحاظ خوش­خیم و یا بدخیم بودن آن مشخص می­شود. سه روش جدید ارائه شده در این مقاله سعی دارند تا دقت تشخیص را در مقایسه با روش پایه سه نقطه زمانی از طریق انتخاب دقیق نقاط تصمیم­گیری بر روی نمودار جنبشی و تصحیح روابط مورد استفاده برای تهیه تصاویر رنگی بهبود دهند. روش­های­ پیشنهادی به همراه روش پایه سه نقطه زمانی بر روی 37 تصویر تهیه شده از تومورهای خوش­خیم و بدخیم توسط دو مرکز تصویربرداری پزشکی آزمایش و مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج حاصل نشان دهنده دقت بالای روش سه نقطه زمانی اصلاح شده با کسب 90% دقت در تشخیص و تفکیک تومورهای خوش­خیم و بدخیم و برتری آن نسبت به دو روش بیشترین شدت (79%) و بیشترین شدت اصلاح شده (80%) و همچنین روش پایه سه نقطه زمانی (85%) می­باشد. دلیل برتری روش سه نقطه زمانی اصلاح شده نسبت به سه روش دیگر را می­توان در اتخاذ سیاست مناسب در محاسبه مقدار نقاط تصمیم با در نظر گرفتن روابط بین نقاط پیوسته بر روی نمودار عنوان کرد.

کلیدواژه‌ها

تشخیص به کمک کامپیوتر؛ تصاویر ام‌آرآی با کنتراست پویا؛ سرطان پستان