• ورود کاربران دانشگاهی

  • ثبت نام(مطالعه آنلاین پایان نامه ها)

  • سپندا

    کاربر مهمان
    پنجشنبه 2 آذر 1396| 54.146.50.80 :Your IP
    سامانه پایان نامه های دانشگاه اصفهان (سپندا)



    عنوان :
    ارتقاء کیفیت تصاویر سونوگرافی گردن جنین و تشخیص چین‌خوردگی آن
    انتشارات : دانشگاه اصفهان
    سال :1393
    زبان : Persian
    شماره سند : 12136
    موضوع :مهندسی پزشکی گرایش بیوالکتریک
    پژوهشگر : سپیده ترک
    توصیفگر لاتین : Down Syndrome ? Fetal Nuchal Translucency ? Ultrasound images ? Speckle Noise
    توصیفگر فارسی : سندروم داون ◄ چین‌خوردگی گردن جنین ◄ تصاویر فراصوت ◄ نویز اسپیکل
    دانشکده : دانشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی پزشکی
    مقطع : کارشناسی ارشد

    استاد راهنما : علیرضا کریمیان، محمد رضا یزدچی
    استاد مشاور : مهری سیروس
    سال دفاع : 1393
    شماره رکورد : 12136
    شماره راهنما : BIOMED2 35
    فهرست : فهرست مطالب
    عنوان صفحه
    فصل اول: جنین و مهم‌ترین بیماری‌های آن
    1-1- مقدمه 1
    1-2- جنین و انواع ناهنجاری‌ها 2
    1-2-1- سندروم داون 3
    1-2-2- نحوه اثرگذاری سندروم داون 4
    1-2-3- علائم و نشانه‌ها 5
    1-2-4- علت‌های شایع 6
    1-3- چگونگی تشخیص سندروم داون 7
    1-3-1- آمنیوسنتز 8
    1-3-2- نمونه‌گیری از پرزهای کوریونی 9
    1-3-3- سونوگرافی 10
    1-4- مبانی تصویربرداری فراصوتی 14
    1-5- مبانی نویز اسپیکل 15
    1-5-1- استاتیک نویز اسپیکل 16
    1-5-2- ریاضیات نویز اسپیکل 19
    1-6- پارامترهای اندازه‌گیری کیفیت تصاویر دارای نویز اسپیکل 22
    1-6-1 میانگین مربعات خطا 22
    1-6-2- نسبت پیک سیگنال به نویز 22
    1-6-3- شباهت ساختاری 22
    1-7- پایگاه داده‌ها 23
    1-8- جمع‌بندی اصل تحقیق 23

    فصل دوم: پیشینه و مروری بر تحقیقات انجام‌شده
    2-1- مقدمه 25
    2-2- مطالعه فرناندو برناردینو و همکارانش 25
    2-2-1- پیش‌پردازش 25
    2-2-2- تشخیص مرزهای چین‌خوردگی 26
    2-2-3- اندازه‌گیری ضخامت چین‌خوردگی 28
    2-2-4- اندازه‌گیری فاصله مرزهای داخلی با استفاده از رگرسیون خطی 29
    عنوان صفحه

    2-3- مطالعه یوو بیو لی و همکارانش 29
    2-3-1- مشخص کردن ناحیه دلخواه 29
    2-3-2- بهبود کنتراست تصویر با استفاده از فیلتر همجوشی بهبود انسجام 30
    2-3-3- تعیین مرزها 31
    2-3-4- اندازه‌گیری 34
    2-4- مطالعه یانگ هیونگ دنگ و همکارانش 35
    2-4-1- پیش‌پردازش 36
    2-4-2- مشخص کردن ناحیه دلخواه 36
    2-4-3-آستانه گذاری 37
    2-4-4- مار بردار گرادیان جریان 37
    2-4-5- استخراج کانتور ناحیه چین‌خوردگی 38
    2-5- مطالعه اس نیرمالا و وی پالانیسامی 40
    2-5-1- پیش‌پردازش 40
    2-5-2- ناحیه دلخواه 41
    2-5-3- لبه یابی 42
    2-6- مطالعه لاخین وی و همکارانش 44
    2-6-1- آموزش شبکه عصبی و استخراج ویژگی 44
    2-6-2- اندازه‌گیری چین‌خوردگی گردن جنین 46
    2-7- مطالعه دنگ یین هویی و همکارانش 48
    2-7-1- چارچوب آماری 48
    2-7-2- ایجاد مدل مکانی 52
    2-7-3- نتایج مدل 53
    2-7-4- پروسه‌ی نتیجه‌گیری 54

    فصل سوم: مواد و روش¬ها
    3-1- مقدمه 56
    3-2- نویز زدایی 56
    3-2-1- فیلتر مدین 58
    3-2-2- فیلتر لی 58
    3-2-3- فیلتر کووان 60
    عنوان صفحه

    3-2-4- فیلتر فراست 66
    3-2-5- فیلتر ویولت 70
    3-2-5-1- تئوری ویولت 70
    3-2-5-2- تاریخچه 71
    3-2-5-3- تحلیل ریاضی ویولت 73
    3-2-5-4- ویولت 2 بعدی(2D Discrete Wavelet Transform) 77
    3-2-5-5- ویولت آستانه گذار (Shrinkage) 79
    3-2-6- ویولت دودرخته دو چگالی 80
    3-2-6-1- ویولت دو درختی(Dual-Tree Complex Wavelet Transform) 81
    3-2-6-2- ویولت دو بعدی دو درخته ی پیچیده(Complex 2-D Dual-tree Wavelet Transform) 82
    3-2-6-3- فیلترهای دو تراکمی(Double-Density DWT) 83
    3-2-6-4- ویولت دو چگاله دو بعدی(2D Double-Density DWT) 83
    3-2-6-5- ویولت دو درختی دو چگاله 84
    3-3- تقطیع تصویر 89
    3-3-1- مبانی ریاضی الگوریتم چان-وس 90
    3-3-1-1- تابع انرژی اتصال در الگوریتم چان-وس 92
    3-3-1-2- تغییرات معادله مشتق جزئی 93
    3-3-1-3- تنظیم مجدد تابع سطح‌بندی 96
    3-3-2- پیاده‌سازی الگوریتم چان-وس 98
    3-4-لبه یابی 98

    فصل چهارم :نتایج آزمون¬ها
    4-1- نتایج اعمال روش های نویز زدایی 100
    4-2- نتایج اعمال الگوریتم تقطیع و لبه یابی 113

    فصل پنجم: بحث و نتیجه¬گیری
    5-1- مقدمه 120
    5-2- تحلیل نتایج 122
    5-3- پیشنهادات جهت کارهای بعدی 123
    مراجع 124


    چکیده :
    چکیده در طی هفته‌های 13-11 حاملگی، ارتباط زیادی بین سندروم داون یا منگولیسم و اندازه چین‌خوردگی گردن جنین در تصاویر فراصوت با حداکثر اندازه 3 میلیمتر وجود دارد. در تصاویر سونوگرافی جنین به دلیل لبه‌های تضعیف‌شده با نویز و سایر درست نماها، امکان یافتن این ساختار، با صحت کافی به‌راحتی امکان‌پذیر نیست. همین امر سبب بروز خطاهای انسانی در تشخیص به‌موقع ناهنجاریهای جنینی میشود. هدف اصلی در این تحقیق طراحی و پیاده‌سازی روشی جدید برای کاهش مؤثرتر نویز در تصاویر فراصوت ناحیه گردن جنین یعنی نویز اسپیکل و تشخیص نیمه‌خودکار این ناحیه است. برای کاهش نویز اسپیکل به‌طورمعمول از فیلترهای مدین، لی وکووان استفاده می‌شود. در این تحقیق روشی جدید در حوزه ویولت مشتمل بر ترکیب دو خانواده ویولت دودرختی و دوچگاله ارائه‌ شده است. در این روش ابتدا محدوده‌ی ناحیه‌ی دلخواه که احتمال حضور چین‌خوردگی در آن وجود دارد توسط کادر مستطیلی شکلی، به‌وسیله‌ی کاربر مشخص می‌شود. سپس ناحیه فوق، به الگوریتم تقطیع چان-وس داده می‌شود. ناحیه‌ی تقطیع شده که به‌عنوان چین‌خوردگی شناسایی می‌شود، توسط اپراتور لبه یاب سوبل، لبه یابی می‌شود. درنهایت اندازه چین‌خوردگی گردن در ناحیه موردنظر، با پیدا کردن دو پیکسل از داخلی‌ترین مرز بالا و پایین مرزهای داخلی که بیشترین فاصله را از یکدیگر دارند، محاسبه می‌شود. به‌منظور ارزیابی صحت روش پیشنهادی در مقایسه با سایر روش‌های معمول، از پایگاه داده‌ای که شامل تعداد 90 تصویر فراصوت جنین در هفته‌های 11 تا 13 که توسط دستگاه سونوگرافی Medison Accuvix/V10 با کمک پزشک متخصص جمع‌آوری شده بودند، استفاده گردید. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که الگوریتم پیشنهادی دارای نسبت سیگنال به نویز 8/92% و شباهت ساختاری 1 است. این مشخصه‌ها زمانی که از فیلترهای مدین، لی، کووان استفاده می‌شود به ترتیب دارای مقادیر نسبت سیگنال به نویز 11/64،31/64 و60/86 و شباهت ساختاری 92/0، 90/0 و89/0 بودند. میزان همبستگی 98/0 بین نتایج الگوریتم پیشنهادی و گزارش پزشک متخصص، میزان صحت نتایج را نشان می‌دهد. مزیت دیگر، نتایجی قابل تکرار و قابل‌اطمینان در تشخیص مرزهای صحیح ناحیه چین‌خوردگی به دلیل عدم خطای بصری، شرایط نور اتاق تصویربرداری و تجربه خاص پزشک است. کلیدواژه‌ها: سندروم داون، چین‌خوردگی گردن جنین، تصاویر فراصوت، نویز اسپیکل

    چکیده انگلیسی :
    Abstract: Recent studies show an increased Nuchal Translucency (NT) thickness that more than 2.5mm in between 11 and 13 weeks associated with an increased risk of Down syndrome or mongolism. Ultrasound image usually contains a lot of speckle noises and other imaging artefacts. It is therefore difficult to detect the border of NT layer correctly in images. This leads the human errors in the early diagnosis of fetal anomalies. The main objective of this research is to design and implement effective new way to reduce speckle noise in fetus nuchal tranclucency ultrasound images and is semi-automatic region of intersert detection Median filter, lee filter and kuan filter are usual methods for noise speckle reduction. In this study, a new method based on combination of two wavelet family, named dual tree wavelet and double density wavelet provided. In this method, once the human operator has identified a region of interest (ROI) in the image that contains NT. Then the cropped image is given to Chan-Vese Segmentation algorithm. ROI region that Segmented as Nuchal transclucency have been detected by Sobel operator edge detection. Finally, the thickness of NT in the ROI is calculated by two pixels dependet to the upper and lower boundries that have maximum distance from each other. In order to assess the validity of the proposed method compared with other methods, the database including 90 Ultrasound images of a fetus aged 11 to 13 week, colledcted and saved by Medison Accuvix/V10 ultrasound image equipment. The results of this study show the proposed algorithm has a signal-to-noise ratio of 92.8%, and the structural similarity of 0.99. These Metrics for Quantifying Speckle Noise for Median filter, Lee Filter and the Kuan Filter are 64 .11, 64. 31 and 86.60 respectively. The structural similarity 0.92, 0.90 and 0.89 respectively. Correlation 0.98 between the results of the proposed algorithm and manual measurement by operator shows the accuracy and validity of the results. Another advantage, is provide consistent and more objective and Reproducible results for boundary’s NT detection due to reduces problems of human intervention, requires highly trained and experienced operators, and intra-observer and inter observer repeatability. Keywords: Down Syndrome, Fetal Nuchal Translucency, Ultrasound images, Speckle Noise


    کلید واژه ها :
    سندروم داون ◄ چین‌خوردگی گردن جنین ◄ تصاویر فراصوت ◄ نویز اسپیکل,Down Syndrome ◄ Fetal Nuchal Translucency ◄ Ultrasound images ◄ Speckle Noise

    شهریور1393
    0

    صفحه اول : University of Isfahan Faculty of Engineering Department of Biomedical Engineering M.Sc. Thesis Enhancement of Fetal Nuchal Translucency in Ultrasound Images And it’s Detection Supervisors: Dr. Alireza Karimian Dr. Mohammadreza Yazdchi Advisor: Dr.Mehri Sirous By: Sepideh Tork Sep 2014
    فصل اول : 1-24
    فصل دوم : 25-55
    فصل سوم : 56-99
    فصل چهارم : 100-119
    فصل پنجم : 120-141
    فصل ششم :