ناحیه بندی خودکار تومور مغزی در تصاویر چندمدالیته ی تشدید مغناطیسی با استفاده از آنالیز تقارن و مدل فعال

مقدمه:

 تومور مغزی در اثر رشد غیرطبیعی سلول های مغز به وجود می آید که بیشترین آمار مرگ ومیر را دارد. ناحیه بندی تومور مغزی، برای جداکردن بافت های غیرطبیعی از بافت های طبیعی مغز استفاده می شود. ناحیه بندی دستی تومورهای مغزی در تصاویر تشدید مغناطیسی زمان بر است و مستعد خطای انسانی است؛ بنابراین ایجاد ناحیه بندی خودکار تومور مغزی در این تصاویر از نظر پزشکی، کار مهم و چالش برانگیز است.

در این پژوهش، روشی مبتنی بر کانتور فعال برای ناحیه بندی خودکار تومور مغزی در تصاویر تشدید مغناطیسی چندمدالیتی پیشنهاد شده است. در روش پیشنهادی، در مرحله ی اول با استفاده از تقارن ساختارهای مغز در دو نیم کره، ناحیه ی توموردار استخراج می شود، سپس با استفاده از روش فازی مبتنی بر کرنل، مرز تقریبی تومور شناسایی می گردد. در مرحله ی دوم، کانتور فعال برای ناحیه بندی تومور مغزی در تصاویر تشدید مغناطیسی چندمدالیتی با استفاده از کانتور اولیه ای که بر اساس مرز شناسایی شده در مرحله ی اول، تعریف شده است، به کار می رود.

روش پیشنهادی با استفاده از مجموعه ی داده BraTS2017 که شامل تومورهای گلیوما درجه ی بالا و درجه ی پایین است، ارزیابی شد. در مقایسه با سایر روش های مبتنی بر کانتور فعال، نتایج ارزیابی ها بر اساس معیارهای دایس (033/0 22/95)، جاکارد (062/0 10/91)، حساسیت (059/0 79/94) و اختصاصیت (003/0 70/99)، نشان داد که روش پیشنهادی در این پژوهش، عملکرد بهتری در ناحیه بندی خودکار تومور دارد.

روش ناحیه بندی خودکار تومور پیشنهادی در این پژوهش، نتایج ناحیه بندی بهتری را در مقایسه با سایر روش های مبتنی بر کانتور فعال به دست آورد.