بخش‌بندی اتوماتیک لکه‌های شدت بالا در بافت سفید مغز در تصاویر تشدید مغناطیسی بیماران آلزایمر

Abstract

ضایعات ماده سفید مغز یا نقاط شدت بالا در بافت سفید مغز بیان کننده وضعیت غیر¬عادی پرفیوژن خون در تصاویر تشدید مغناطیسی T2-FLAIR یا T2 می¬باشد. این ضایعات اغلب در کهنسالان، بیماران مبتلا به آلزایمر و بیماری¬های عروقی از قبیل فشار خون یا اختلالات شناختی یافت می¬شود. در نواحی تخریب شده در بافت سفید اغلب تغییرات سلول های گلیال ، بزرگ شدن فضاهای پری وسکیولار و حذف آکسون رخ می¬دهد. در این مناطق تغییرات در ساختار رگ ها و ضخیم شدن دیواره آن نیز مشاهده می¬شود. تعیین دقیق محل و اندازه لکه¬های شدت بالا در تشخیص زودهنگام بیماری آلزایمر اهمیت دارد. در این پژوهش، روش جدیدی برای بخش بندی ضایعات بافت سفید مغز در تصاویر T2-FLAIR بیان می¬شود. پیش¬پردازش شامل انطباق تصویر بیمار با اطلس FLAIR، تصحیح بایاس و بخش بندی نواحی مغزی (شامل ماده خاکستری، ماده سفید، مایع مغزی-نخاعی، جمجمه و پوست) با استفاده از جعبه ابزار SPM12 می¬باشد. سپس در قسمت پردازش، با به کارگیری فیلتر لاپلاسی گوسی توسعه یافته ماسک جدیدی از لکه های شدت بالا به عنوان بذر¬های بخش¬بندی به دست می¬آید. در نهایت، با استفاده از روش مرز فعال بدون لبه سه بعدی ، لکه ها با دقت بسیار بالا بخش بندی می¬شوند. روش پیشنهادی بر روی17 تصویر تشدید مغناطیسی(MRI) از بیماران آلزایمر به کار گرفته شده است. با توجه به نتایج این پژوهش ، با ترکیب فیلتر لاپلاس گوسی توسعه یافته و روش چان وز سه بعدی می توان به معیار شباهت 827/0 دست یافت که عملکرد خوبی نسبت به سایر روش های موجود دارد.