İki veya daha fazla anjiyo görüntüsünden koroner damarların üç boyutlu yapısının elipsoıt esaslı yüksek doğrulukta eldesi

Abstract

Anjiyo görüntüleme sistemleri kalp damarlarının incelenmesinde halen en sık kullanılan ve en çok güvenilen tıbbi görüntüleme sistemleridir. Anjiyo görüntülerinde üç boyutlu kalp damarları iki boyutlu görüntüler olarak gözlemlenebilmektedir. Bu durum da görsel olarak kalp damarlarının incelenmesini zorlaştırmakta ve yapılan ölçümlerin yanlış sonuçlar verebilmesine neden olmaktadır. Teşhis ve stent yerleştirme gibi tedavi uygulamalarında oynadıkları roller bakımından yapılan ölçümlerin hassasiyeti önemlidir. Anjiyo görüntülerden doğru sayısal değerler elde edebilmek amacıyla üç boyutlu modelleme sistemleri geliştirilmiştir. Farklı açılardan elde edilen görüntüleri kullanarak oluşturulan modeller üzerinden damarlara ve özellikle de lezyon olan bölgelere dair doğru sayısal bilgiler elde etmek mümkün olmuştur. Bu alanda yapılan çalışmalar gittikçe daha hassas bir şekilde üç boyutlu model oluşturma yönünde ilerlemektedir. Bu tez çalışmasında da damar kenar bilgileri kullanılarak üç boyutlu modelleme yapılmıştır. Kenar bilgilerini daha hassas bir şekilde elde edebilmek amacıyla parametrik modellemeye dayalı bir kenar kestirim algoritması kullanılmıştır. Ayrıca damar yüzeyini oluşturmak için görüntüleme geometrisine göre yeni bir yaklaşım geliştirilmiş ve elipsoitlerle damar kesit bölgeleri modellenmiştir. Kullanılan kenar kestirimi ve elipsoit modelinin başarımı karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Önerilen yöntemlerin literatürde güncel olarak kullanılan yöntemlere göre daha iyi performans gösterdiği gözlemlenmiştir.

Coronary artery angiography is still the most commonly used and most reliable medical imaging system. In angiograms, the three-dimensional structure of the heart arteries can be observed in two-dimensional images. This situation complicates the visual examination of the heart vessels and may lead to incorrect measurements. The precision of the measurements is important in terms of the roles they play at the diagnostic and therapeutic applications, such as stent placement. Three-dimensional modeling systems have been developed in order to obtain the correct numerical values from angiogram images . It became possible to obtain accurate quantitative information about vessels, in particular the area of the lesion, by using 3D models created from images which are taken from different angles. The studies in this area are proceeding in the direction of creating a more precise three-dimensional model. In this thesis, three-dimensional modeling is carried out by using edge information from vessels. In order to obtain a more precise edge information, a parametric edge estimation algorithm is used. Also, an approach was developed according to the imaging geometry to calculate the surface of the vessel and vessel cross sectional areas were modelled via ellipsoids. The performance of the new edge estimation method and the ellipsoidal estimation were presented comparatively. It was observed that the proposed methods outperformed the current ones in literature.