Tez No İndirme Tez Künye Durumu
285580
A 3-D vascular connectivity tracking and vascular network extraction toolkit / 3-B vasküler bağlanırlık izleyicisi ve vasküler ağ çıkartma araç takımı
Yazar:KERİM KARA
Danışman: PROF. DR. B. MURAT EYÜBOĞLU ; PROF. DR. H. SARUHAN ÇEKİRGE
Yer Bilgisi: Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü
Konu:Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin:
Onaylandı
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
111 s.
Hastanın dolaşım sistemine kontrast madde enjekte edilmesinden ve en çok X-ışını yönteminin kullanılmasından dolayı anjjiyografi invaziv bir işlemdir. Teşhis, tedavi planlama ve risk değerlendirme amaçlarıyla girişimsel radyologlar görsel tetkik yapmaktadır. Bu durum, daha fazla kontrast madde enjeksiyonu ve X-ışını dozu gerektirdiğinden, anjiyografiyi daha inzvaziv bir işlem haline getirmektedir.Bu tez çalışmasında, 3-B tıbbi görüntülerdeki damar ağlarının otomatik olarak çıkartılması için bir 3-B vasküler ağ çıkarma araç takımı sunulmaktadır. Önerilen yöntem, kullanıcı tarafından belirtilen bir noktaya yine kullanıcı tarafından tanımlanan yönde bağlı olan vasküler ağı otomatik olarak çıkarmakta, ilave bir kullanıcı etkileşimi gerektirmemektedir. Böylece, daha fazla kontrast madde enjeksiyonuna ve X-ışını dozuna başvurulmasının önüne geçmekte, girişimsel radyoloğa zaman kazandırmaktadır.Tüm 3-B anjiyografi görüntülerine uygulanabilen bu algoritmanın performansı, kateter anjiyografi ile elde edilmiş 3-B beyin damar görüntüleri üzerinde gözlenmiştir. Algoritma, kullanıcı tarafından belirtilen noktaya bağlantıyı koruyarak, vasküler dalların ağırlık merkezlerini tekrarlı bir biçimde kullanıcı tarafından tanımlanan yönde takip etmektedir. Eğri dallar da, kopuk parçalara sahip olsalar bile takip edilebilmektedir. Bu takip yöntemi lumen çapına ve koyuluk farkına bağlı olmadığından dolayı, stenozlu dallar ve yüksek koyuluk farkına sahip dallar da takip edilebilir. ?lgili noktaya dolaylı olarak bağlanan alt dalların tespit edilmesi için, iskeletleştirme ve kavşak tespit yöntemleri de açıklanmıştır. Bu yöntemler çatallanımları, trifurkasyonları ve daha fazla dala sahip kavşakları ele alabilmektedir. Ancak, damarların bitişik biçimde üst üste gelmesinden kaynaklanan yanlış kavşaklar ortadan kaldırılamamıştır.
Angiography is an invasive procedure since contrast medium is injected into circulatory system of patients and the mostly preferred technique is X-ray angiography. For diagnosis, treatment planning, and risk assessment purposes, interventional radiologists utilize visual inspection to determine connectivity relations between vessels. This situation leads angiography to be more invasive, since it requires additional injection of contrast medium and X-ray dose.This thesis work presents a 3-D vascular connectivity tracking toolkit for automated extraction of vascular networks in 3-D medical images. The proposed method automatically extracts the vascular network connected to a user-defined point in a user-defined direction, and requires no further user interaction. The toolkit prevents additional injection of contrast agent and X-ray dose, saves time for the interventional radiologist.While the algorithm is applicable on all 3-D angiography images, performance of the method is observed on 3-D catheter angiography image of cerebrovascular structures. The algorithm iteratively tracks gravity centers of vascular branches in the user-defined direction, preserving connection to the user-defined point.Curvy branches are tracked even if they have discontinuous portions. Since this tracking method does not depend on lumen diameter and intensity differences, branches with stenoses and branches having large intensity difference can be successfully tracked. Skeletonization and junction detection methods are described, which are used to detect the sub branches, indirectly connected to the point. These methods are capable of handling bifurcations, trifurcations, and junctions having more branches. However, false junctions occurring due to superposition of vessels are not eliminated.