بخش بندی خودکار ماهیچه های مقطع ران با استفاده از روش چنداطلس سلسله مراتبی و الگوریتم FRFCM در تصاویر سی تی اسکن

کمی­سازی و مدل­سازی ماهیچه­های اسکلتی می­تواند به بررسی بیماری­های مربوط به ماهیچه، مشکلات حرکتی خاص و شبیه­سازی­های مورد نیاز برای انجام جراحی­های مربوطه کمک نماید. بدین منظور به بخش­بندی ماهیچه­ها در تصاویر پزشکی نیاز است. با توجه به اهمیت ماهیچه­های مقطع ران در حفظ تعادل بدن و راه رفتن، در این پژوهش بخش­بندی این ماهیچه­ها در تصاویر سی­تی­اسکن انجام شده که برای این منظور از روش چنداطلس (بهبود یافته ی روش چنداطلس سلسله مراتبی در مطالعه ی قبلی نویسندگان) استفاده شده است. در این روش پس از پیش­پردازش تصویر، ناحیه ی مربوط به ماهیچه از سایر بافت­ها با استفاده از روش FRFCM به صورت اتوماتیک استخراج شده و از ماسک باینری ماهیچه و ماسک ماهیچه ی بهبود یافته در روش چنداطلس برای بخش­بندی مجزای ماهیچه­ها استفاده شده است. روش پیشنهادی با استفاده از ۲۰ مجموعه ی داده ی سی­تی­اسکن شامل ۱۲ نمونه ی زن و ۸ نمونه ی مرد پیاده­سازی شده است. این روش در مقایسه با روش چنداطلس سلسله مراتبی هزینه ی محاسباتی بسیار کم تری دارد. به طور میانگین، زمان مورد نیاز برای بخش­بندی ماهیچه­ها با استفاده از روش پیشنهادی و روش چنداطلس سلسله مراتبی به ترتیب برابر با ۲۴ و ۷۱ ثانیه برای یک اسلایس از هر نمونه بوده و بنابراین روش پیشنهادی زمان پیاده­سازی را تقریبا تا یک سوم روش قبل کاهش داده است. میانگین ضریب شباهت دایس برای روش پیشنهادی با ماسک ماهیچه ی بهبود یافته و روش چنداطلس سلسله مراتبی به ترتیب برابر با ۶۹/۷±۵۸/۸۶ و ۲۶/۸±۰۷/۸۳ بوده و میانگین دقت و حساسیت برای روش پیشنهادی برابر با ۶/۹±۷۸/۸۹ و ۲۵/۹±۶۳/۸۴ و برای روش چنداطلس سلسله مراتبی برابر با ۰۴/۱۲±۸۵/۸۸ و ۸۸/۱۰±۰۴/۷۸ می باشد. بنابراین بر اساس معیارهای ضریب شباهت دایس، دقت و حساسیت روش پیشنهادی نتایج کمی بهتری نسبت به روش پیشین داشته است.

کلیدواژه ها:

بخش بندی هم زمان ، ماهیچه های ران ، روش چنداطلس ، FRFCM ، تصاویر سی تی اسکن