یک نمونه پیشینه تحقیق در زمینه پردازش تصاویر پزشکی

یک نمونه پیشینه تحقیق در زمینه پردازش تصاویر پزشکی

برای نگارش دقیق و بی عیب یک پروپوزال یا پایان نامه ارشد و دکتری نیاز به تدوین پیشینه تحقیق می باشد.

در ادامه یک پیشینه تحقیق قرار گرفته است که از 5 مقاله استفاده شده است و مقالات را از جنبه های گوناکون مورد بررسی قرار داده است.

مقاله اول

Cao و همکارانش ]1[ در مقاله ای که در ارتباط با این موضوع انجام داده اند معتقدند که توموگرافی فوتواکوستیک یک روش مفید و موثری در تصویر برداری بیومدیکال چشمی است در این روش به دلیل عدم استفاده از پرتوهای یون ساز و به صورت غیر تهاجمی به تهیه تصاویر با کنتراست بالا از بافت نرم و همچنین برخورداری از قدرت تفکیک مکانی مطلوب می پردازد. برای ساخت یک تصویر فوتواکستیک (PA) تمام رخ، تعداد سنسورهای مافوق صوت برای تضمین تصویر مورد نیاز که موجب مشکلاتی برای اکتساب داده ها و نمایش تصویر در زمان واقعی خواهد شد. تئوری سنجش فشرده (CS)، محدودیت قضیه نمونه برداری نایکوئیست را نقض می کند و قادر به بازسازی سیگنال ها با اندازه گیری های کمتر می باشد. در این مقاله، یک روش بهینه سازی برای افزایش کیفیت تصویر PAT تمام رخ با سنسورهای مافوق صوت پایین را ارائه می دهیم که تئوری CS و یک فریم اکتساب داده های نامتقارن توزیع شده به صورت مدور را ترکیب می  نماید. هزینه سخت افزاری می تواند صرفه جویی شده و بهره وری زمان PAT می تواند بدون از دست دادن کیفیت تصویر افزایش یابد. امکان سنجی روش پیشنهادی ما در آزمایشات شبیه سازی شده، مورد تأیید قرار گرفته است که نتایج مورد انتظار را به دست می اورد. پژوهش ما ممکن است برای تصویر برداری پزشکی بالینی مانند تشخیص سرطان پستان در مراحل اولیه، تصویر برداری آندوسکوپی و نظارت در داخل بدن مفید باشد.

 

مقاله دوم

Gianluca De Santis و همکارانش ]2[ در مقاله ی خود مدلسازی محاسباتی مبتنی بر مدل یک دسترسی مجازی به جریان قدرت تفکیک مکانی و زمانی بالا و داده های مکانیکی ساختاری در داخل بدن را ارائه می نماید. با توجه به تغییر پذیری موفولوژیکی بین افراد، تولید مش (شبکه)، یک گام مهم در مدسازی خاص بیمار را نشان می دهد و معمولاً با استفاده از الگوریتم های شبکه بندی چهار ضلعی بدون ساختار انجام می گردد. اگر چه شبکه های ساخت یافته 6 گوشه برای ارائه دقت بالاتر و کاهش هزینه های محاسباتی هر دو برای تجزیه و تحلیل عنصر محدود و دینامیک سیالات محاسباتی شناخته شده است، کاربرد آنها در مطالعات قلبی عروقی محاسباتی با توجه به مناطق سه بعدی پیچیده و اشعاب توپولوژی عروق، چالش برانگیز است. در این پژوهش، یک روش قوی برای تولید مش ساخت یافته، سازماندهی ساختار شبکه برای توپولوژی عروقی افراد خاص ارائه شده است. روش ارائه شده بر اساس توصیفگرهای سنتیک مبتنی بر خط مرکزی است (به عنوان مثال، خطوط مرکزی، شعاع دایره، و هنجارهای خطوط مرکزی) که برای حل مسأله شبکه بندی که یک رویکرد پایین به بالا را دنبال می کند، مورد استفاده قرار گرفته است. در ابتدا، ساختارهای بلوکی معادل از نظر توپولوژی در داخل و خارج دامنه لومن قرار می گیرد. سپس، یک عملیات طرح ریزی انجام می شود که یک شبکه حجمی پارامتری را برمی گرداند که مدل مثلث بندی شده اصلی را با دقت زیر میکرومتر متناسب می کند. علاوه بر این، دیواره شریان سه لایه (مانند اینتیما، مدیا، بافت همبند پوششی) که به صورت مصنوعی امکان تنظیم ضخامت متغیر (به عنوان مثال، کاهش تدریجی پروگزیمال به دیستال) و ناهمسانگردی مواد (به عنوان مثال، جهت گیری فیبرهای کلاژن وابسته به موقعیت) را تولید می کند. این روش شبکه بندی جدید، تنها با استفاده از بسته های نرم افزاری منبع باز پیاده سازی شده است که دو مورد از به چالش کشیدن انسان را نشان می دهد که یک قوس آئورت و پارگی آدوریسم آئورت شکمی می باشد. شبکه هایی با کیفیت بالا در هر دو مورد، با توجه به معیارهای شکل های با کیفیت را تولید می کنند. با افزایش دقت محاسبات، ابزار شبکه بندی توسعه یافته، پتانسیلی برای افزایش «قابلیت اطمینان» بیشتر برای استفاده از روش های محاسباتی را در برنامه های عروقی دارد.

مقاله سوم

چن و همکارانش ]3[  نیز در این حوزه مقاله ای دارند و هدف آن نشان دادن امکان سنجی قدرت تفکیک زمانی بهبود یافته با استفاده از سنجش فشرده (CS)، دنباله تصویر برداری ترکیبی در MRI افزایش کنتراست پویا (DCE-MRI) از کلیه و بررسی آثار کمّی آن بر روی اندازه گیری های پرفیوژن کلیوی می باشد.

مواد و روش ها

10 خرگوش در اسکن های سریع با یک توالی پالس سه بعدی ترکیب شده از CS، قرار دارند. برای ارزیابی کیفیت تصویر، نسبت سیگنال به نویز (SNR) و نسبت کنتراست به نویز (CNR) بین استراتژی CS پیشنهادی و روش نمونه برداری کامل متداول مقایسه شده است. علاوه بر این، پرفیوژن کلیوی با استفاده از قسمت قابل جداسازی در هر دو شبیه سازی و ادغام CS واقعی تخمین زده شده است.

نتایج تحقیق

روش CS، تصاویر DEC-MRI را با قدرت تفکیک زمانی بهبود یافته و کنتراست تصویر قابل قبولی را نشان می دهد، در حالی که به طور قابل توجهی SNR بالاتری از تصویر کامل نمونه برداری شده (pb.01) با سرعت 2، 3 و 4 را ارائه می دهد. در اندازه گیری های کمّی، نتایج پرفیوژن کلیوی در توافق خوبی با آنهایی که به طور کامل نمونه برداری شده اند (ضریب همبستگی تطابق = 0.95، 0.91 و 0.88) با سرعت 2، 3 و 4X در شبیه سازی CS می باشد. علاوه بر این، در اکتسابهای واقعی، پرفیوژن تخمین زده شده در مدل قسمت قسمت شده قابل جداسازی، تفاوت قابل توجهی (Pn.0.05) بین هر اکتساب سریع CS و روش نمونه برداری کامل را نشان نمی دهد.

نتیجه گیری

توالی سه بعدی ترکیب شده CS می تواند قدرت تفکیک زمانی برای DCE-MRI در کلیه را بهبود ببخشید در حالی که از نظر تشخیص کیفیت تصویر قابل قبولی را به دست می آورد، و این می تواند اندازه گیری های مؤثری از پروفیوژن کلیوی را ارائه نماید.

مقاله چهارم

Velden و همکارانش ]4[ نیز هدفشان مقایسه تحریک انتخالی آب (WSE) و محو چربی دیکسون در زمینه کنتراست پویا با قدرت تفکیک بالا ارتقا یافته MRI از پستان در 7T است.

روش پژوهش

10 داوطلب سالم و یک بیمار با یک ضایعه بدخیم پستان در 7T اسکن شده اند. پروتکل MRI شامل تصاویر گرادیان اکو وزن دار T1 سه بعدی به دست آمده با هر دو محو شدگی چربی WSE و چربی دیکسون چند اکویی، و بدون محو پربی می باشد. تصاویر در قدرت تفکیک ایزوتروپیک 3(0.8 میلی متر) یا 3(0.7 میلی متر) با دامنه برابر از دیدگاه، به دست آمده است و آنها را برای یک SNR حداکثر به دست آمده، بهینه سازی می نماید. کیفیت تصویر، به طور کیفی بر روی کل کیفیت تصویر، وضوح جزئیات تشریحی، وجود مصنوعات، محو چربی ناهمگن و وجود تغییر آب-چربی در نظر گرفته می شود. یک امتیازدهی کمّی از نسبت سیگنال به نویز و نسبت کنتراست به نویز به دست می آید.

نتایج

WSE به طور قابل توجهی از نظر کیفیت کل تصویر و عدم وجود مصنوعات بهتر در نظر گرفته شده است (امتیاز دهی شده است). هیچ تفاوت معنی داری در نسبت کنتراست به نویز دو روش محو چربی یافت نشده است.

نتیجه گیری

زمانی که قدرت تفکیک مکانی و زمانی از قدرت تفکیک بالای DCE-MRI پستان به حداکثر می رسد، تحریک انتخابی آب کیفیت تصویر بهتری از چند اکو دیکسون در 7T ارائه می دهد.

مقاله پنجم

هان ]5[ در پایان نامه اش معتقد است که MRI پستان ارتقا پویای کنتراست وزن دار T1 (DCE)، حساسیت بالا را در تشخیص تومور نشان می دهد، اما از ویژگی پایین رنج می برد. دقت تشخیص تومور و خصوصیات توسط تصاویری با کیفیت بالا و قدرت تفکیک زمانی بالا افزایش یافته است. این پایان نامه، روش های تصویر برداری برای بهبود MRI DCE پستان از نظر کیفیت تصویر و سرعت تصویر برداری را ارائه می دهد.

تصویر برداری دو جانبه از پستان، مقرون به صرفه تر از تصویر برداری یک طرفه از پستان است و می تواند سرطان های دو طرف را تشخیص دهد. با این حال، تصویر برداری از دو پستان، زمان اسکن را با توجه به حجم افزایش یافته، افزایش می دهد. مدلاسیون اسلب فاز مستقل از دو اسلب پستان می تواند زمان اسکن را با حذف نیاز به فضای غیر ضروری تصویر بین آنها، کاهش دهد. تصویر برداری موازی، اکتساب داده ها را سرعت بیشتری می بخشد در حالی که قدرت تفکیک مکانی را حفظ می کند. با این حال، تصویر برداری موازی می تواند منجر به تقویت نویز و مصنوعات الیازینگ (تصویر دندانه دار) باقیمانده می شود. با ترکیب مدلاسیون اسلب فاز با تصویر برداری موازی، کیفیت تصویر بازسازی شده می تواند در مقایسه با فقط تصویر برداری موازی بهبود یابد. آزمایشات ظاهری و داخل بدن برای نشان دادن این موضوع ارائه شده است.

با استفاده از تصویر برداری موازی در تصویر برداری دو جانبه DCE، قدرت تفکیک زمانی افزایش می یابد و اجازه تشخیص بهتز از منحنی های جذب کنتراست تومور را می دهد. یک طرح شتاب زمانی از اکتساب بین زمانی در ترکیب با مدلاسیون اسلب فاز و تصویر برداری مارپیچچی سه بعدی را مورد استفاده قرار داده ایم. جزئیات بازسازی TSENSE با نشان دادن نتایج پژوهش بیمار ارائه شده است.

محو چربی مهم است زیرا عدم محو بافت چربی می تواند یک شدت سیگنال شبیه به تومورهای ارتقا یافته را به دست آورد. در تصویر برداری دو جانبه، محو چربی می تواند توسط پرکردن فاصله بین هر سینه به طور مستقل بهبود یابد. شیم های مستقل محو چربی بهتری از شیم های استاندارد از طریق آزمایشات داخل بدن ارائه می شود.

توالی گرادیان اکو RF خراب شده به طور معمول برای تصویر برداری DCE به منظور ارائه کنتراست خالص T1 مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، چرخش جزیان غیر اشباع می تواند منجر به افزایش جریان ورودی و مصنوعات ظاهری ضربان دار شود که اکتساب داده های DCE را کاهش می دهد. با استفاده از اشباع نسبی بالای نزدیک سرچشمه اسلب، چرخش جریان می تواند به حالت پایدار قبل از ورود به تصویر برداری اسلب بدون تولید سیگنال خالص هدایت شود. نشان داده ایم که اشباع نسبی می تواند مصنوعات جریان را کاهش دهد و کنتراست T1 همراه با تصویر برداری اسلب از طریق شبیه سازی و فانتوم (الگوی آزمایشی) و آزمایشات داخل بدن ارائه می شود.

 

مراجع

  1. Cao, M., Yuan, J., Du, S., Xu, G., Wang, X., Carson, P. L., & Liu, X. (2015). Full-view photoacoustic tomography using asymmetric distributed sensors optimized with compressed sensing method. Biomedical Signal Processing and Control21, 19-25.
  2. De Santis, G., De Beule, M., Van Canneyt, K., Segers, P., Verdonck, P., & Verhegghe, B. (2011). Full-hexahedral structured meshing for image-based computational vascular modeling. Medical engineering & physics33(10), 1318-1325.
  3. Chen, B., Zhao, K., Li, B., Cai, W., Wang, X., Zhang, J., & Fang, J. (2015). High temporal resolution dynamic contrast-enhanced MRI using compressed sensing-combined sequence in quantitative renal perfusion measurement. Magnetic resonance imaging33(8), 962-969.
  4.  der Velden, T. A., Alexander, M. T., Gilhuijs, K. G., Veldhuis, W. B., Luijten, P. R., Boer, V. O., & Klomp, D. W. (2016). Fat suppression techniques for obtaining high resolution dynamic contrast enhanced bilateral breast MR images at 7T. Magnetic resonance imaging34(4), 462-468.
  5. Misung, Han (2010), DYNAMIC CONTRAST-ENHANCED BREAST MRI, MA thesis, Stanford University

 

نکات

برای انجام پایان نامه ارشد توجه به اصول پیشینه نویسی اهمیت بالایی دارد.برای این کار موارد زیر مهم است:

  • انتخاب مقالات مرتبط
  • انتخاب مقالات جدید
  • بررسی خلاصه وار مقالات
  • بررسی روش مقالات
  • بررسی نتایج مقالات
  • و در پایان جمع بندی از مقالات برای بیان چالش پژوهش خود که مقالات دیگر کمتر مورد توجه قرارداده اند.
دسته ها: مقالات

دیدگاه خود را بنویسید

دیدگاه پس از تائید مدیریت منتشر می شود.