3 boyutlu damar yapısının 3 keyfi açıdan alınmış iz düşüm görüntülerindeki kenarlardan elde edilmesi

Abstract

3B damar yapısının elde edilmesi insan sağlığı ve tedavisi açısından önem taşıyan biraraştırma alanıdır. Bu nedenle araştırmaya açık bu alanda yapılmış yoğun çalışmalarmevcuttur.Bu tezde üç keyfi açıdan alınmış kalp damarlarına ait anjiyo görüntüleri kullanılarakbu damara ilişkin 3B yapı oluşturulmuşturBir damar eliptik kesit alanlarına sahip genelleştirilmiş silindirler ile modellenmiştir.Bu genelleştirilmiş silindiri oluşturmak için bir merkez eksene ve bu merkez eksen üzerinedik olarak yerleştirilecek elipslere ihtiyacımız vardır. Merkez eksen ve elipsleri elde etmekiçin damarların kenarları ve merkez çizgisi bilgisi damar parlaklık profillerine damarizdüşümü parametrik modeli uydurularak elde edilmiştir. Model parametrelerinin eldeedilmesi için Marquardt-Levenberg doğrusal olmayan minimizasyon algoritmasıkullanılmıştır.3 adet görüntüden elde edilmiş merkez çizgisi bilgisi ve bunlara ek olarak görüntülerindepolandığı DICOM dosyalarından elde edilen izdüşümü parametreleri kullanılarak damarın3B merkez ekseni oluşturulmuştur. Merkez eksen elde edildikten sonra üç adet görüntüdekikenar noktaları kullanılarak elipsler oluşturulmuş ve bu elipsler merkez eksen üzerinegenelleştirilmiş silindir teorisine uygun olarak yerleştirilmiştir.Kübik Smoothing Spline yardımıyla merkez eksen ve elips parametreleri hemçoğaltılmış hem de yumuşatılarak damar üzerindeki devamlılık sağlanmıştır.Anahtar Kelimeler: 3B Görüntü Oluşturma, Kenar Belirleme, Anjiyo, GenelleştirilmişSilindirler, Doğrusa

3D reconstruction of vessels is an important research area for human health and care.Thus there are lots of intensive studies in this open area.In this thesis a 3D representation of coronary vessels is reconstructed from its threeangiographic images taken at arbitrary views.A vessel is modeled by generalized cylinders having elliptical cross-sections. To buildthis generalized cylinder one must have a medial axis and ellipses that can be placed on themedial axis orthogonally. To obtain the medial axis and ellipses the vessels? edges andcenterline information is extracted by fitting a parametric model of vessel projection.Marquardt-Levenberg nonlinear minimization algorithm is used to determine modelparameters.By using vessel centerline information from three images, 3D vessel medial axis isreconstructed with the assistance of projection parameters obtained in DICOM files that theimages are stored. Once the medial axis is reconstructed, ellipse parameters is obtained fromthree boundary points in three images of the vessel and placed on the medial axis according togeneralized cylinders theory.Cubic smoothing spline is used to smooth and also interpolate medial axis and ellipseparameters to obtain continuity on the vessel.Key Words: 3D Reconstruction, Edge Estimation, Angiography, Generalized Cylinders,Non-linear Model Fitting, Cubic Smoothing Splines