تشخيص گلومرول با استفاده از پردازش هوشمند تصاوير كليه

كارشناسي ارشد

تحليل هندسه‌ي گلومرول‌ها (جزيي از واحد فيلتر كننده‌ي كليه-نفرون) گام مهمي در تشخيص بيماري‌هاي كليوي و همچنين تاثير داروهاي مختلف بر اين ارگان است. به علت شكل و اندازه‌ي متفاوت، تشخيص خودكار اين اجسام كليوي كار آساني نيست. اگر چه روش‌هاي دستي زمان بر و همراه با خطا هستند، در مراكز درماني همچنان از اين روش براي اندازه‌گيري ويژگي‌هاي مورفورلوژيك استفاده مي‌شود. در اين مطالعه روشي بر اساس تبديل فوريه و استفاده از توصيف‌گرهاي هندسي براي تشخيص خودكار اين اجسام در تصاوير ميكروسكوپي بافت كليه پيشنهاد شده است. براي دستيابي به اين هدف، 400 ناحيه‌ي مختلف از تصاوير به صورت اتفاقي انتخاب شده كه 200 نمونه از آن‌ها مربوط به گلومرول‌ها هستند. نمودار ROC براي سنجش تفكيك‌پذيري توصيف‌گرها به كار گرفته شده است. دو پارامتر مهم براي برآورد نتيجه توصيف‌گرهاي باينري، درصد تشخيص صحيح و غلط است كه براي تعيين حد بهينه براي تفكيك دو گروه، از پارامتر كه تركيبي از اين دو پارامتر مي‌باشد، استفاده شده است. با بررسي‌هاي صورت گرفته تركيب سه توصيف‌گر solidity، eccentricity و MSE (ميانگين مربعات خطاي بيضي برازش شده) بهترين تركيب براي تفكيك دو گروه از يكديگر خواهد بود. بعد از شناسايي نواحي جسم هدف، از تبديل فوريه براي تقريب منحني بسته از لبه‌هاي خارجي استفاده شده است. براي سنجش عموميت روش پيشنهادي، از اعتبارسنجي ضربدري استفاده شده كه 94 درصد نرخ تشخيص صحيح براي مدل و 5 درصد نرخ تشخيص نادرست را نتيجه داده است. در انتها براي برآورد عملكرد الگوريتم، نتايج حاصل از محاسبات مساحت براي سه قسمت كپسول نفرون، فضاي بومن و گلومرول‌ها با نتايج تجربي بدست آمده از تحقيقاتي كه روي جامعه‌ي آماري يكسان انجام شده، مقايسه شده كه به ترتيب خطاهاي 5.9، 4.5 و 6.26 درصد در مقايسه‌ي صورت گرفته، نتيجه شده است. نتايج ارائه شده حاصل از استفاده از الگوريتم پيشنهادي روي تصاوير با اشكال مختلف، عملكرد قابل قبول آن را در شرايط متفاوت نشان مي‌دهد. در نتيجه مي‌توان از آن براي اندازه‌گيري‌هاي مورفولوژيك دقيق و سريع براي كاربردهاي درماني بهره گرفت.

189510

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي پزشكي - بيومكانيك

دكتر برهان بيگ زاده - دكتر محمد رياحي