Search In this Thesis
   Search In this Thesis  
العنوان
Automatic segmentation for kidney tumors /
المؤلف
Labeeb, Yasser Ahmed.
هيئة الاعداد
باحث / ياسر احمد لبيب حسين
مشرف / محي الدين احمد محمد أبو السعود
مشرف / محمد السيد المرسي
مناقش / رشدى أبوالعزم عبدالرسول
مناقش / محمد عبدالعظيم
الموضوع
Kidney Neoplasms. Renal cell carcinoma. Kidneys - Tumors. Kidneys - Cancer.
تاريخ النشر
2019.
عدد الصفحات
131 p. :
اللغة
الإنجليزية
الدرجة
ماجستير
التخصص
الهندسة الكهربائية والالكترونية
تاريخ الإجازة
1/10/2019
مكان الإجازة
جامعة المنصورة - كلية الهندسة - Electronics and Communications
الفهرس
Only 14 pages are availabe for public view

from 131

from 131

Abstract

أصبح التشخيص والكشف الطبي بمساعدة الحاسب الآلي من المجالات الواعدة في مجال تطبيقات الصور الطبية.
يعد سرطان الكلى من الامراض المميتة وخلال فترات وجيزة من بدءه وعدم اكتشافه لذا يعتبر الكشف المبكر عنه أهم خطوات علاجه وقبل أن يستفحل ويستحيل علاجه. أحد أهم طرق الكشف عنه هى الأشعة المقطعية والتى يراعى فيها تقليل طاقة الأشعة-لأسباب صحية - فتنتج بالتالى صورا ذات أضاءة منخفضة جدا بالرغم من أن الأشعة المقطعية تقدم وصفا تشريحيا دقيقا جدا للكلى وأعضاء البطن كلها ولكن لقلة الطاقة بالصور تتساوى تقريبا مستويات الأضاءة للكلى واغلب الأعضاء المجاورة لها فى البطن فيصبح تمييز الكلى من الصعوبة بمكان. وفى الدراسة المقدمة بمساعدة الكمبيوتر المعاون (الكشفى –التشخيصي)تم تصميم خوارزمية نجحت فى ضبط مستويات اضاءة صور الاشعة المقطعية للبطن ثم الكشف نصف الألي عن الكلى ثم الكشف الألي عن الأورام وفصل أورام الكلى عن الكلى ثم تشخيص و توضيح درجة الورم ومساحته ومكانه وأى كلى التى تعانى الورم ويتم هذا آليا ومن ثم تخزين تلك النتائج فى أماكن معدة مسبقا لللأستفادة منها فيما بعد فى الخوارزمية الحالية أو فى سبيل تطويرها .على جانب أخر تم تصنيف الورم المشخص ألى ورم خبيث أو ورم حميد عن طريق الشبكات العصبية الاصطناعية ومصفوفة حدوث المستويات الرمادية وبالأضافة ألى هذا تم تحويل الخوارزمية الى برنامج متكامل يستطيع من خلاله الأطباء الاسترشاد بكشف وتشخيص الخوارزمية وطباعة أو قراءة نتائجها أو ترك الخوارزمية تماما والنظر بعين الخبير ألى صورة فى منتهى النقاء والوضوح ليكتب تقريره الطبي. يتم هذا من خلال تطبيق نظريات ودوال وخوارزميات معالجة الصور الرقمية والشبكات العصبية الأصطناعية.و بمساعدة برنامجي المات لاب 2014و ميكروسوفت اكسل 2013. . وتقع الدراسة فى ثمانية فصول رئيسة وهى كما يلى : الفصل الأول:مقدمة عامة عن التشخيص الطبي بمساعدة الحاسب الألى وتطبيقاته ثم مخطط انسيابي للخوارزمية ثم ترتيب الرسالة . الفصل الثانى :فيه يتم شرح الوصف التشريحى للكلى والنيفرون ووظائفهما ثم أكثر الأمراض شيوعا فى الكلى ثم طرق الكشف عن أورام الكلى مع وصف مختصر لأنواع الأشعة الشهيرة الأشعة المقطعية والرنين المغناطيسي والموجات فوق الصوتية. الفصل الثالث : شرح مبسط الأشعة المقطعية نظريتها واستخدامها وكيفية تصوير كل شريحة ثم شرح مبسط لأحد طرق أستعادة الصور. الفصل الرابع : اول مرحلة من مراحل اكتشاف الأورام وهو مرحلة تجهيز الشرائح كبيانات وفى بداية الفصل يتم الشرح النظرى والعلمى لمعنى تحسين الصورة فى معالجة الصور الرقمية مع شرح لطريقة رسم المستخدم التفاعلي لاستنتاج مناطق الأهمية في الصور الطبية ثم عرض للضوضاء المعتادة فى الصور الطبية ثم نظريات أزالتها ثم يبدأ الجزء العملى من المرحلة بالمخطط الانسيابي لمرحلة أعداد الصورة والمخطط يتكون من 3خطوات يتم شرح الخطوات ونتائجها بترتيب حدوثها فى المخطط مع توضيح بالصور والمعادلات مع عمل دراسة مقارنة لأزالة الضوضاء ومن ثم اختيار التقنية المثالية بين اربع مرشحات بالرؤية المجردة و بالأستعانة بمقياسيي متوسط مربع الخطأ وأقصى نسبة بين الأشارة والشوشرة وايضا بالمنحنيات والجداول ثم الترجيح وعرض الصورة النهائية بعد عملية التحسين ثم ملخص الفصل. الفصل الخامس :هو مرحلة الفصل الأوتوماتيكى ويبدأ الفصل بمخطط الفصل ثم الشرح النظرى لمعنى الفصل فى معالجة الصور الرقمية ثم شرح نظرى بالمعادلات لأشهر طرق فصل الصور الطبية ثم دراسة مقارنة فى استخلاص المناطق المهمة فى الصورة وهم الكليتان فى دراستنا وتتم المقارنة بين ثلاث طرق لفصل الكلى عن البطن (التعتيب المزدوج-المحيط النشط-الكشف عن العمود الفقري)ثم نتائج الثلاث طرق ومن ثم أختيار الطريقة ذات الأداء الأعلى وهى الفصل بالمحيط النشط ثم الخطوة الاخيرة وهى فصل الورم من الكلى (فى حال وجوده) عن طريق دراسة مقارنة اخرى بين ثلاثة طرق لفصل الورم (العتبة-اوتسو-مستجمعات المياه) ووراء كل طريقة نتائجها ثم سنؤجل الترجيح للفصل السادس ثم ملخص للفصل. الفصل السادس :يتكون من أربع اجزاء والجزء الاول هو العمليات الشكلية (المورفولجية) وهم ست خطوات متوالية مبينين بالرسم التوضيحي لهم للتحقق من وجود الورم وتحقيق الشروط اللازمة لأعتباره ورم من عدمه مع الأستفادة بخاصية المساحة ليتم تحديد مساحة الورم ايضا ومن ثم تصنيفه ويبدا الجزء فى شرح العمليات بتتالي حدوثهم في المخطط الانسيابي ويتم تنفيذ العمليات المورفولوجية على اثنين من الطرق المقترحة (التعتيب المزدوج ومستجمعات المياه) -عدا طريقة اوتسو- حتى عرض النتائج النهائية ويتم ترجيح واختيار تقنية التعتيب المزدوج لحصولها على أعلى نسبة فى تحديد الورم ويتم قياس كفاءة التقنيات الثلاثة بنظرية المعيار الذهبي (وهو رأى الخبير) مع القياسات (الحساسية-التحديد –الدقة). ثم الجزء الثانى فى الفصل وهو تصنيف الاورام المكتشفة من خلال أدخال نتائج مصفوفة حدوث المستويات الرمادية ألي الشبكات العصبية الاصطناعية لتحليل الانسجة ومن ثم اعطاء قرار آلي بنوعية الورم ماأذا كان حميد او خبيث ثم الجزء الثالث حيث يتم تجميع وحفظ كل البيانات والمعلومات المستنتجة والمستخرجة عن كل الشرائح وتخزينها في شيت الاكسل تمهيدا لمبادلتها مع المات لاب ومن ثم تحويلها الى برنامج متكامل فيه نوعين الكمبيوتر المساعد (الكاشف –التشخيصي ) وفيه يتم شرح العمليات والمعادلات مع توضيح كيفية تخزين الصور وتبادل المعلومات مع المات لاب وضبطها في شيت الاكسل وتخليق الرسائل الاوتوماتيكية بحالة كل شريحة . ثم ياتى الجزء الاخير من الفصل ويتم فيه عمل دراسة احصائية على الخوارزمية بالكامل (الحساسية-التحديد-الدقة) ثم عمل مقارنة بين الدراسة المقدمة و ثلاثة دراسات اخرى فى نفس الاطار ثم عرض صورة من الصور التي فشلت الخوارزمية في تفسيرها التفسير الصحيح ثم ملخص للفصل . الفصل السابع :فيه تم تحويل الخوارزمية ألى برنامج كامل ويبدأ الفصل بصورة واحدة تجمع كل مخرجات الخوارزمية ثم يختتم الفصل بالقائمة العامة للخوارزمية ,والقائمة مكونة ثمانية اختيارات ويتم شرح كل اختيار ومحتواه بالتفصيل مع صورة واضحة لكل اختيار على حدى. الفصل الثامن :هو ملخص للرسالة. تم أخذ 56 صورة من 7 مرضى و تم أدخال 50 صورة لكلى مصابة باورام فى الخوارزمية فكانت 45 صورة صحيحة (الحساسية) بنسبة 90 % (45-50) كما تم أِدخال عدد 6 صور للكلى سليمة فتمت الافادة من الخوارزمية بأِنها سليمة (التحديد) بنسبة 100% (6-6) لتبلغ الكفاءة الكلية للخوارزمية (الدقة)91 %( 51-56) و كما تم أدخال 50 صورة ل 6 مرضى مصابة باورام بواقع 25 ورم حميد و 25 ورم خبيث ألى شبكة عصبونية لتمييز الخبيث من الحميد فتم اكتشاف وتمييز الخبيث بنسبة (الحساسية) (96% (24-25) ومن ثم تمييز الحميد (التحديد) 100%(25-25) لتكون (الدقة) بنسبة 98% (49-50). الهدف من الرسالة : أقتراح طريقة لفصل الورم عن خلايا الكلى السليمة ومن ثم التعرف الآلى على أورام الكلى من صور الأشعة المقطعية باستخدام الاشعة السينية وذلك من خلال :- 1.تنفيذ دوال ونظريات معالجه الصور الرقمية لتحسين الصور. 2.فرد منحني الهيستوجرام لتحسين مستوي أضاءة الصورة بتقنية ضبط الصور المحدد بمناطق الأهتمام. 3.أزاله الضوضاء من الصور الطبية بواسطة المرشح المنتشر . 4.الأستفاده بنظريات الفصل الأوتوماتيكي وتنفيذ طريقه التعتيب لفصل صور الورم وتمييزه عن خلايا الكلى السليمة. 5-تحليل الأنسجة وتصنيف التكلسات غير الطبيعية فى الكلى وتصنيفها ألى حميد وخبيث بواسطة الشبكات العصبية. 6.تخزين وترتيب قيم صور الأشعة المقطعية لتحديد الأورام من حيث أماكن وجودها في الشرائح المختلفة وتقييمها ومن ثم انشاء رسالة ألية توضح مساحة الورم ودرجته ووضعه بالنسبة للكلى أو أعتبار الكلى سليمة. 7-أنشاء خوارزمية متكاملة تتيح للطبيب أختيارين أما الأعتماد على الحاسوب فى التشخيص او الرؤية المجردة بالعين ومن ثم تحديد وجود أورام من عدمه.