نام و نام خانوادگی:محمد صادقی میر لطف اله
عنوان پایان نامه: بررسی و بهبود روش بخش بندی در تصاویرتشدید مغناطیسی (MRI) مغز برای تشخیص تومورهای مغزی با استفاده از شبکه عصبی پیچشی کاملا سه بعدی ( 3D-FCNN)
رشته تحصیلی:مهندسی پزشکی- بیوالکتریک
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر امید مرادی
چکیده:

تومور مغزی یکی از خطرناک ترین انواع سرطان است که موجب اختلالات شناختی می شود. این حقیقت توجیه کننده ی تحقیقات برای رسیدن به تشخیص زود هنگام و نیز بهبود امید به زندگی بیماران است. از MRI برای تشخیص گلیوم و تومور مغزی و نشان دادن روند پیشرفت و یا درمان بیماری استفاده می شود. با استفاده از تصاویر MRI می توان تومور را شناسایی نمود و خوش خیم و یا بدخیم بودن تومور را مشخص کرد. MRI می تواند اسکن 3 بعدی مغز را در اختیار پزشکان قرار دهد. کنتراست تصاویر MRI بالاتر از روش های دیگر تصویر برداری می باشد. در تصاویر MRI، تصاویر از جهت های مختلفی تهیه می شود و از پرتو های یونیزه شده نیز استفاده نمی  شود. هم چنین در این تصویر برداری از خاصیت ویژه اسپین هسته های هیدروژنی در این میدان مغناطیسی استفاده می شود. پس از انتخاب برش مورد نظر، اسپین ها تحت میدان مغناطیسی پالس های الکترو مغناطیسی قرار گرفته و سپس از حالت برانگیختگی به مرور به حالت اولیه خود باز بازمی گردند. هر برش تصویر توسط فاز و بسامد امواج دریافت شده و به ترتیب در محور هایx و y کد گذاری می-گردد. اطلاعات دریافتی در یک فضای داده قرار می گیرد و نهایتا به کمک تبدیل فوریه به شکل تصویر در آورده می شود. شبکه های عصبی پیچشی در پردازش تصاویر طبیعی و تصاویر بیولوژیکی استفاده می شوند. همچنین این شبکه های عصبی برای تقسیم بندی تومور مغزی و تقسیم بندی تصاویر پزشکی طراحی شده اند. در این پایان نامه ابتدا یک مدل بهبود یافته شبکه عصبی پیچشی کاملا سه بعدی ارائه می شود و سپس با استفاده از این مدل، تومور های مغزی موجود در تصاویر MRIمغز بخش بندی می شوند. برای پیاده سازی روش پیشنهادی، از نرم افزار python3.6 استفاده شده است و برای ارزیابی از 259 نمونه تومور بد خیم، 76 نمونه تومور خوش خیم، 125 نمونه اعتبار سنجی و 166 نمونه آزمایشی تصویر MRI تومور مغزی افراد مبتلا به سرطان در پایگاه داده Kaggle موجود می باشد، استفاده شده است. نتایج ارزیابی نشان می دهد که معیار DSC به¬دست آمده ی روش پیشنهادی با استفاده از دیتابیس 2019BRATS به ترتیب برای تومور کامل95.2 درصد، برای هسته تومور 96 درصد و برای تومور تقویت شده 81.73 در صد می باشد.

کلیدواژه: تومور مغزی، شبکه عصبی پیچشی کاملا سه بعدی، پردازش تصویر، تصاویر