بخش‌بندی خودکار اسکلتی-عضلانی در تصاویر پزشکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

‎10.30505.10.3.159

چکیده

اهداف: آسیب­های اسکلتی- عضلانی یکی از مشکلاتی است که افراد بسیاری در سراسر جهان به‌خصوص سربازان و نیروهای نظامی که نیازمند فعالیت فیزیکی زیاد و خاص برای انجام وظایف رزمی هستند، به آن دچار می­شوند. به‌منظور تشخیص خودکار مشکلات اسکلتی- عضلانی در تصاویر پزشکی، مرحله اول؛ بخش­بندی استخوان­ها و ماهیچه­ ها در این تصاویر است. هدف از انجام پژوهش حاضر، بخش­بندی خودکار استخوان­ها و ماهیچه­ های اسکلتی در تصاویر پزشکی است.
مواد و روش­ها: به‌منظور دستیابی به تصاویر بخش­های مختلف بدن در راستای شناسایی و بررسی آسیب­ها و بیماری­ها، می­توان از روش­های مختلف تصویربرداری پزشکی ازجمله سی‌تی‌اسکن استفاده کرد. در پژوهش حاضر، ۱۲۰۰ تصویر سی‌تی‌اسکن مربوط به کارکنان ناجا به‌منظور بخش­بندی ماهیچه­ ها و استخوان­ها ارزیابی شد. این داده‌ها از مرکز تصویربرداری بیمارستان فوق تخصصی حضرت ولیعصر ناجا در شهر تهران در سال ۱۳۹۸ اخذ گردید. برای بخش­بندی در تصاویر پزشکی، الگوریتم­های پردازشی مختلفی وجود دارد که در پژوهش حاضر از الگوریتم خوشه­بندی فازی استفاده شد. در این الگوریتم؛ بسته به موقعیت آناتومیکی، مقطع موردِ بخش­بندی قرارگرفته، حضور استخوان متراکم یا اسفنجی در آن مقطع بررسی‌شده و هیستوگرام شدت روشنایی تصویر ارزیابی می‌گردد و تعداد کلاس‌های متفاوتی برای الگوریتم فازی تعریف می‌شود. در تمام مقاطعِ یک کلاس؛ شدت روشنایی برای ماهیچه­ ها لحاظ گردید.
یافته­ ها: نتایج حاصل از بخش­بندی ماهیچه­ ها و استخوان­ها در مقاطع دوبعدی و سه‌بعدی نشان داده شد. بخش­بندی دوبعدی و سه‌بعدی، امکان مشاهده و بررسی استخوان­های شکسته و تغییرات حجم ماهیچه ­ها در اثر آسیب­های مختلف و در طول درمان را فراهم نمود.
نتیجه­ گیری: استفاده از روش­های مختلف پردازش تصاویر پزشکی به‌منظور بخش­بندی خودکار اسکلتی-عضلانی، به پزشکان در تشخیص و ارزیابی روند بهبود آسیب­های اسکلتی- عضلانی در بین نیروهای نظامی کمک شایانی می‌کند.
 

کلیدواژه‌ها