شرح مختصر طرح
تشخیص درجه تومور (گرید) بعد از عمل جراحی توسط پاتولوژیست، انجام می‌گردد و با توجه به اینکه سرطان‌ها نيز نوعي بی‌نظمي سلولي و نسجي محسوب مي‌شوند، با کمي کردن اين مسأله و گزارش آن در قالب عدد فرکتال ابعاد اين بی‌نظمي را میتوان نشان داد. این پژوهش با هدف ارائه یک روش نوین برای جداسازی و شناسایی تومورهای مغزی بر پایه هندسه فراکتال انجام شده است. در گام نخست، مفهوم متریک عمومی n بعدی به عنوان تعمیمی از فضای متریک معمولی معرفی گردید تا امکان اندازه‌گیری فاصله بین نقاط را در فضایی با ابعاد بالاتر و ساختار پیچیده‌تر فراهم کند. سپس با استفاده از این متریک جدید، الگوریتم k-means تعمیم‌یافته طراحی شد که به جای فاصله اقلیدسی معمولی، از معیار فاصله تعمیم‌یافته n نقطه‌ای برای خوشه‌بندی پیکسل‌های تصویر استفاده می‌کند. در ادامه، این الگوریتم بر روی تصاویر MRI مغز بیماران مبتلا به تومور گلیوم اعمال شد و ناحیه تومور با دقت جداسازی گردید. پس از جداسازی، بعد فرکتالی ناحیه تومور با روش مربع شمارشی محاسبه شد تا ارتباط آن با گرید پاتولوژیک تومور بررسی شود. نمونه تصاویر از بیمارستان شهید صدوقی یزد جمع‌آوری شده و کد برنامه در نرم‌افزار MATLAB نوشته شده است. نتایج نشان داد که روش پیشنهادی در حالت n= 5 بهترین عملکرد را در جداسازی دقیق ناحیه تومور دارد و نسبت به روش‌های مرجع از قابلیت بالاتری برخوردار است.
دستاوردها
- جداسازی موفق ناحیه تومور مغزی با استفاده از الگوریتم پیشنهادی بر روی تصاویر MRI
- اثبات کارایی بالاتر روش پیشنهادی نسبت به روش‌های مرجع در جداسازی تومور
- استفاده از عملیات مورفولوژی برای حذف نویز و بهبود جداسازی ناحیه تومور
- استفاده از الگوریتم Region Growing برای تشخیص دقیق‌تر مرزهای تومور
- محاسبه بعد فرکتال ناحیه تومور جداسازی شده با روش مربع شمارشی
- بررسی ارتباط بین عدد فرکتال و گرید پاتولوژیک تومور در بیماران مبتلا به گلیوم
- اجرای موفق روش پیشنهادی بر روی ۴۰ بیمار مبتلا به تومور مغزی از نوع گلیوم
(c) (b) (a)
(e) (d)
ناحیه تومور به‌ترتیب برای حالت‌های 5و4و3و2 =n