Left Ventricle Segmentation in Cardiac Magnetic Resonance Imaging (MRI) by Modified Active Contour Method

Transcript

1 Medical Journal of Tabriz University of Medical Sciences and Health Services Vol. 35, No. 6, Feb. Mar. 04, Pages: -9 Left Ventricle Segmentation in Cardiac Magnetic Resonance Imaging (MRI) by Modified Active Contour Method Maryam Aghai Amirkhizi *,Siamak Haghipour Department of Mechanical Engineering, Tabriz Branch, Islamic Azad University, Tabriz, Iran Received: 8 Mar, 03 Accepted: 6 Jun, 03 Abstract Background and Objectives: The desired segmentation of medical images is a pivotal problem in medical image processing. Segmenting the Left Ventricle (LV) in Magnetic Resonance Images (MRIs) is essential for evaluation of cardiac function. For the segmentation of cardiac MRI several methods have been proposed and implemented. The aim of this paper was to use the segmentation of LV chamber with more accuracy and comparing the results with current methods. Materials and Methods: A modified region-based active contour model was applied. A new semi-automatic algorithm suggested calculating the appropriate Balloon force according to mean intensity of the region of interest for each image. The database is included of,039 MR images collected from 8 children under 8. The results were compared with previous literatures according to two standards: Dice Metric (DM) and Point to Curve (PC) to get error values. Results: According to defined standards, the obtained segmentation results are better than previously reported values in several literatures. In this study different points were used in cardiac cycle and several slices levels and classified into three levels: Base, Mid. and Apex. The better results were obtained at End Diastole (ED) in comparison with End Systole (ES), and on base slice than other slices, because of LV bigger size in ED phase and base slice. Conclusions: With segmentation of LV MRI based on novel active contour and application of the suggested algorithm for balloon force calculation, the mean improvement of DM is 9.6% in ED and 49.5% in ES phase. Also the mean improvement of PC for ED and ES phase is 43.8% and 39.6% respectively. Keywords: Magnetic resonance imaging, Cardiac, Left ventricular chamber * Corresponding Author: maryam.amirkhizi@gmail.com

2 ي ا ي ا ي ا / 3 هجله پشضكي دانطگاه علوم پشضكي و خذهات بهذاضتي درهاني تبزيش دوره 3 ضواره 6 بهون و اسفنذ 33 صفحات 3-33 هقاله پضوهطي بخصبنذی بطن چپ در تصاويز تطذيذ هغناطيسي قلب با استفاده اس روش کانتور فعال بهبود يافته maryam.amirkhizi@gmail.com هزين آقائي اهيزخيشی 4 دانشگاه آزاد اسالمی واحد تبريس دانشکده مکانيک تبريس ايران نويسنده رابط: سياهک حقي پور 4 دانشگاه آزاد اسالمی واحد تبريس دانشکده مکانيک تبريس ايران دريافت 4 33/3/ پذيزش 4 3//6 چكيذه سهينه و اهذاف: تخؼت ذي تصا يز تا تؾذيذ هغ اؼيغي )MRI( قلة ت ػ اى يکي اس ر ؽ اي تؾخيص تزرعي ر ذ ت ث د تيواري ا حائش ا ويت هيتاؽذ. تاک ى ر ؽ اي هختلفي پيؾ اد پياد عاسي ؽذ ا ذ. ذف اس ا دام ايي هؽالؼ تکارگيزي ر ؽي خ ت تخؼت ذي الي آ ذ کارد تؽي چپ در تصا يزMR قلة هيتاؽذ ک غثت ت ر ؽ اي قذيوي رايح اس دقت تيؾتزي تزخ ردار تاؽذ. هواد و روشها: در ايي هقال اس ر ػ کا ت ر فؼال ت ث د يافت اعتفاد ؽذ اعت. يک ر ػ يو ات هاتيک يش خ ت تزآ رد هقذار يز ي تال ى ه اعة تزاي ز تص يز تز هث اي هت عػ ؽذت ر ؽ ايي احي تؽي چپ پيؾ اد گزديذ اعت. پايگا داد ه رد اعتفاد ؽاهل 039 تص يز MR اس 8 ک دک تا و گيزي تصادفي هيتاؽذ. هؽالؼ تص رت هقايغ اي هيتاؽذ. تايح تذعت آهذ تز اعاط د اعتا ذارد هيشاى وپ ؽا ي )DM( هت عػ ک تا تزيي فاصل ػو دي تيي قاغ کا ت ر ات هاتيک کا ت ر دعتي )PC( تا اعتفاد اس ر ػ آهاري اپارهتزيک هاى- يت ي تا تايح هقاالت قثلي هقايغ گزديذ ذ. يافتهها: خ ت پياد عاسي الگ ريتن عيکل کاهل قلثي ؽاهل فاس ا قثاظي ع عؽح تزػ Apex Mid Base در ظزگزفت ؽذ اعت. تايح حاصل غثت ت تايح هؾات در هقاالت ديگز اس ظز اعتا ذارد اي تؼزيفؽذ هقاديز ه اعثتزي را ؾاى هيد ذ. در فاس غثت ت ا قثاظي در عؽح تزػ Base غثت ت عايز عؽ ح تايح ت تزي تزاعاط د اعتا ذارد ت دعت آهذ اعت. نتيجهگيزی 4 تا تخؼت ذي تؽي چپ تااعتفاد اس کا ت ر فؼال ت ث ديافت الگ ريتن پيؾ ادي خ ت اعتخزاج يز ي تال ى ه اعة در هقايغ تا هقال هؾات هقذار هت عػ %9/6 DM در فاس %49/5 در ا قثاظي هقذار هت عػ PC تتزتية %43/8 %39/6 در فاس ا قثاظي ت ث د داؽت اعت. کليذ واصهها: تص يز تؾذيذ هغ اؼيغي قلة تؽي چپ هقذهه تيواري قلثي ػلت اصلي هزگ هيز در عزاعز خ اى ؼي د اخيز هيتاؽ ذ. ر ؽ اي هتؼذدي تزاي تؾخيص تيواري قلثي خ د دار ذ ک و اي آ ا ػثارت ذ اس: عي تي اعکي )CT( پشؽکي غت اي.MRI ت دليل دقت سياد MRI ايي ر ػ غثت ت ر ؽ اي غت اي ت يض در تؾخيص هزگ الي ا ذ کارد داراي هشيت ه يتاؽذ. تؼال ر ؽي غيزت اخوي تا قاتليت تفکيکپذيزي فعايي اؼالػات ه يتاؽذ )(. هحاعث پاراهتز اي کلي يکي تزاي تزرعي ػولکزد قلة ياس ت تخؼت ذي تؽي قلة دارد )(. در ز عيکل قلثي فاس خ د دارد: فاس ا قثاظي يا خوغ ؽذى قلة )S( فاس يا تشرگ ؽذى قلة )D(. در فاس ا قثاظي خ ى اس تواهي ا ذاه تذى تدش قلة خوغآ ري هيگزدد. در فاس ا قثاظي قلة تيؾتزيي حالت خوغؽذگي يا کوتزيي عايش خ د را دارد در فاس در تشرگتزيي ا ذاس خ د قزار دارد ت اتزايي قلة يک ا ذام پ يا اعت. داليل هتؼذدي تزاي ػذم ه فقيت الگ ريت ن ارائ ؽذ تزاي تخؼت ذي آ اليش تصا يز قلثي در هقاالت ديگز در هقايغ تا تخؼت ذي دعتي ت عػ کارؽ اعاى هؽزح هيگزدد )(:. ر ؽ اي ه خ د خ اتگ ي تواهي هؾکالت تخؼ ت ذي ويتاؽ ذ. اغلة ر ؽ اي ه خ د تزاي تصا يز ع تؼذي کارتزد ذار ذ 3. تيؾتز ر ؽ اي ه خ د هحت اي سها ي را ت ػ اى خشء تفکيک اپذيز خ د در ظز ويگيز ذ. 4. السم اعت ک الگ ريت ن پيؾ ادي تزاي هحذ د عيؼي اس حاالت تصا يز در

3 ػ بخصبنذی بطن چپ در تصاويز تطذيذ هغناطيسي قلب با استفاده اس روش کانتور فعال بهبود يافته هزين آقائي اهيزخيشی و سياهک حقي پور/ 3 ظز گزفت ؽ د. اختالف در تصا يز ت هيشاى عالهت تيوار حزکت تيوار يش تص يز آرتيفکت ا تغتگي دارد )(. هؽالؼات گغتزد اي درتار تخؼت ذي تص يز ا دام گزفت اعت ر ؽ اي سيا يد هؽزح گزديذ ا ذ )3-4(. در هياى آ ا ر ػ کا ت ر فؼال )ACM( )3-8( يکي اس رايحتزيي ر ػ ا هيتاؽذ. ايذ اصلي ACM تکاهل يک ه ح ي تحت تزخي هحذ ديت ا تا وگزايي تا احي ه رد ظز اعت )9(. تز اعاط ع هحذ ديت ا ر ؽ اي کا ت ر فؼال ه خ د ت د ع تقغينت ذي هي ؽ ذ: تز هث اي لث 0-3( )3 تز هث اي احي 4-0(.)7 در ايي هقال يک ر ػ کا ت ر فؼال ت ث د يافت خ ت تخؼت ذي تؽي چپ ت کار گزفت ؽذ اعت. ايي الگ ريتن تا يک ر ػ عؽ ح وتزاس تخص صي ت ام تاتغ عؽ ح وتزاس تاي زي ت ظينؽذ تا فيلتز گ عي SBGFRL: Selective Binary & Gaussian Filtering ( )Regularized Level Set پياد عاسي هي گزدد. ت لت ؽکل اللي پيچيذ تؽي راعت ک غثت ت عؽح تزػ هتفا ت اعت تذليل قؼ کوز گ زت تؽي راعت غثت ت تؽي چپ در ػولکزد قلة تيؾتز تحقيقات تز ر ي تؽي چپ ا دام گزفت اعت تز ايي اعاط در ايي هقال يش ت تخؼت ذي تؽي چپ پزداخت ؽذ اعت. الگ ريتوي خ ت تزآ رد هقذار يز ي تال ى ه اعة تزاي ز تص يز تز اعاط هت عػ ؽذت ر ؽ ايي تص يز ارائ ؽذ اعت. تا هقايغ تايح تا هقاالت هؾات ت ث د در زد هقذار هيشاى وپ ؽا ي هت عػ ک تا تزيي فاصل تيي قاغ کا ت ر ات هاتيک کا ت ر دعتي حاصل ؽذ اعت. پيطينه کانتور فعال بهکار رفته 4 اس کا ت ر اي فؼال هث ي تز لث هيت اى ت ر ػ )Geometric Active Contour) GAC اؽار کزد )7-8( ک اس گزادياى تص يز ت ػ اى تاتغ ت قف لث )ESF( اعتفاد هي وايذ تا پيؾز ي کا ت ر را تز ر ي هزس اي ؽيء ه رد ظز هت قف عاسد. تزخي اس ACM هث ي تز لث اس يک يز ي تال ي خ ت ا ثغاغ يا ا قثاض کا ت ر اعتفاد هيک ذ ک ؼزاحي ايي يز کار دؽ اري اعت. اگز يز ي تال ي تشرگ تاؽذ کا ت ر اس لث ظؼيف ؽيء ػث ر خ ا ذ کزد. اگز يز ي تال ي ت حذکافي تشرگ ثاؽذ اهکاى دارد کا ت ر اس قغوت تاريک ؽيء ػث ر ک ذ. تؼال هذل هثت ي تز لث هتوايل ت حذاقل هحلي غت ذ گاهي ک کا ت ر ا لي اس هزس ؽيء ه رد ظز د ر اعت تزاي تؾخيص هزس اي داخلي خارخي تا ؽکغت ه اخ هيؽ ذ )9(. خ ت تزآ رد هقذار ه اعة يز ي تال ى تزاي ز تص يز تؼذادي اس تصا يز تص رت تصادفي در ظز گزفت ؽذ هقذار يز ي تال ى ه اعة تزاي زيک تا اعتفاد اس ر ؽ اي قذيوي تذعت هيآيذ. عپظ تا تزاسػ ؽذت ر ؽ ايي تص يز يز ي تال ى ه اعة راتؽ ه خ د تخويي سد ؽذ. کارتز تا ا تخاب ه ؽق ه رد ظز تا اعتفاد اس ر اتػ تذعت آهذ هقذار ه اعة يز ي تال ى را تخويي هيس ذ. تا اعتفاد اس ايي ر ػ سهاى اخزاي ر ػ کا ت ر فؼال ک تا تز اس قثل خ ا ذ ت د. ACM هث ي تز احي هشاياي سيا يد غثت ت هذل هث ي تز لث دار ذ. ا ل اي ک هذل هث ي تز احي اس اؼالػات آهاري در داخل خارج کا ت ر خ ت ک تزل پيؾز ي اعتفاد هيک ذ حغاعيت کوتزي ت يش دار ذ ػولکزد ت تزي تزاي تصا يز تا علث ظؼيف يا تذ ى لث دار ذ. د م اي ک ت ؼ ر قاتل ت خ ي حغاعيت کوتزي غثت ت هحل کا ت ر ا لي دار ذ هيت ا ذ تؽ ر وشهاى هزس اي داخلي خارخي را تؾخيص د ذ )9(. يکي اس رايحتزيي هذل هث ي تز احي هذل )C-V)Chan-Vese )7( هيتاؽذ Chan. Vese ر ػ C-V را تز اعاط ر ػ )6( Mumford-Shah پيؾ اد کزد ذ ک تزاي تقغينت ذي فاس تاي زي اعتفاد گزديذ. در ايي تحقيق يک ACM خذيذ هث ي تز احي ت کار گزفت ؽذ ک هشاياي هذل اي GAC C-V را داراعت. تا اعتفاد اس اؼالػات آهاري در داخل خارج کا ت ر يک تاتغ يز ي ػالهتذار )SPF( )( تز هث اي احي ايداد ؽذ ک ت خاي تاتغ ت قف لث )ESF( قادر ت ک تزل هغيز پيؾز ي اعت. تاتغ SPF پيؾ ادي در اؼزاف هزس ؽيء ػالهت اي هخالفي دارد ت اتزايي قتي کا ت ر خارج اس ؽيء اعت ه قثط قتي داخل ؽيء اعت ه ثغػ هيؽ د. تزاي پياد عاسي ايي هذل يک ر ػ عؽ ح وتزاس خذيذ ها ذ عؽ ح وتزاس ا تخاتي تاي زي ت ظين ؽذ تا فيلتز گ عي SBGFRL: Selective Binary and Gaussian Filtering Regularized Level Set اعتفاد ؽذ اعت. ايي تاتغ ر ؽ اي عؽ ح وتزاس قذيوي را ک ياسه ذ هحاعث تاتغ فاصل ػالهتذار )SDF( هقذارد ي هدذد هي تاؽ ذ ت ث د داد اعت )(. ت ايي ص رت ک اتتذا تاتغ عؽ ح وتزاس را تحت تاثيز قزار داد تاي زي هيک ذ عپظ اس فيلتز گ عي تزاي ت ظين آى اعتفاد هي وايذ. فيلتز گ عي هيت ا ذ تاتغ عؽ ح وتزاس را و ار پيؾز ي آى را پايذارتز ک ذ. gهثثت ( I کا ؾيء ه ظن در هذل GAC هؼو ال يک ) ESF g(t) lim t ت ػ اى هثال: اعتفاد هيؽ د ت ح ي ک 0 g( I ) Gσ I I G ؾاىد ذ کا ل ؽي تص يز تا يک کز ل گ عي ک I اعت ک ا حزاف هؼيار آى σ هيتاؽذ. تا ايي حال تزاي تصا يز ديديتال گزادياى گغغت در هؼادل ESF هحذ د ؽذ ESF زگش در لث ا صفز خ ا ذ ؽذ. اگز Ω يک سيزهدو ػ تاس I : 0,a تص يز داد ؽذ تاؽذ 0,b هحذ د اس R R C(q) پاراهتز د خ ي C(q) : [0,] R در Ω تاؽذ هذل GAC تا کوي کزدى تاتغ ا زصي سيز تذعت هيآيذ: E GAC (C) 0 g( I( C(q)) ) C (q) dq ک ESF g درهؼادل اعت. تا اعتفاد اس هحاعث تغييزات )( هيت اى هؼادل ا يلز-الگزا ض را اس راتؽ تذعت آ رد ايتا فزه ل عؽ ح وتزاس هزت ؼ را ت ص رت سيز هحاعث و د: g (div( ) α) g. t 3

4 / 33 هجله پشضكي دانطگاه علوم پشضكي و خذهات بهذاضتي درهاني تبزيش دوره 3 ضواره 6 بهون و اسفنذ 33 صفحات يز ي تال ى α خ ت افشايؼ عزػت ا تؾار اظاف ؽذ ا قثاض ا ثغاغ کا ت ر را ک تزل هيک ذ. ر ػ کا ت ر فؼال C-V ت عػ )7( Vese Chan پيؾ اد ؽذ ک هيت اى آى را ػ اى حالت خاصي اس هذل )5( Mumford در ظز گزفت. تزاي يک تص يز داد ؽذ I در داه Ω هذل C-V ت عيل کوي کزدى تاتغ ا زصي سيز فزه ل ؽذ اعت )9(: E CV λ inside(c) outside(c) I(x) c I(x) c dx, dx x, 5 ک c c د ثاتت غت ذ ک ت تزتية هيا گيي ؽذت را در داخل خارج کا ت ر تياى هيک ذ. تا کوي کزدى راتؽ 5 ر اتػ c c تص رت سيز تذعت هيآي ذ: c c ( ) ( ) I( x).h( )dx, H( )dx I( x).( H(Φ))dx. ( H( ))dx 6 7 ت ايي تزتية هيت اى فزه ل عؽ ح وتزاس هت اظز تا تغييزات را ت ص رت سيز تذعت آ رد: ( ) ( ) ν (I c ) (I c) t ک λ 0> λ 0> ν 0 μ 0 پاراهتز اي ثاتتي غت ذ پاراهتز μ صافي عؽ ح وتزاس صفز را ک تزل هيک ذ ν عزػت ا تؾار را افشايؼ هيد ذ λ λ ت تزتية يز ي ارائ اؼالػات تص يز در داخل خارج کا ت ر را ک تزل هيک ذ. ػولگز گزادياى اعت.( H(Φ تاتغ δ)φ( Heaviside تاتغ ديزاک هيتاؽذ. تز اعاط تزرعي ص رت گزفت در ر اتػ پيؾ يي تاتغ SPF ت ص رت سيز عاخت هيؽ د: spf (I(x)) I(x) max( I(x) c c, x Ω, 8 c c ) ک c c در هؼادالت 6 5 تا خايگشي ي تاتغ SPF در هؼادل 8 9 تؼزيف ؽذ ا ذ. تا ESF در هؼادل 3 فزه ل عؽ ح وتزاس تزاي هذل پيؾ ادي تص رت سيز خ ا ذ ت د: spf (I(x)).(div( ) ) spf (I(x))., t x در اقغ ت خاي تاتغ ت قف لث در هؼادل هزت غ ت ر ػ GAC تاتغ يز ي ػالهتذار را ک اس هذل C-V تذعت آهذ خ ت پيؾز ي کا ت ر را ک تزل هيک ذ خايگذاري هيک ين. ت ايي تزتية الگ ريتوي ت دعت هيآيذ ک درتزگيز ذ هشاياي زد هذل C-V خ ا ذ ت د. هزاحل پياد عاسي ايي الگ ريتن تص رت سيز خالص هيؽ د: - هقذار د ي ا لي تاتغ عؽ ح وتزاس Φ GAC ک 0>ρ يک هقذار ثاتت اعت Ω 0 يک سيزهدو ػ در داه تص يز Ω 0 Ω حذ Ω 0 اعت. - هحاعث (Φ( c (Φ( c ت تزتية تا اعتفاد اس هؼادل اي تزآ رد يز ي تال ى ه اعة ز تص يز تز اعاط هت عػ ؽذت ر ؽ ايي تص يز 4- رؽذ تاتغ عؽ ح وتزاس هؽاتق هؼادل 9 5- اگز 0<Φ فزض هيک ينΦ= درغيزاي ص رت -=Φ 6- ت ظين تاتغ عؽ ح وتزاس تا يک فيلتز گ عي. ت ػ اى هثال: Φ=Φ*Gσ -7 تزرعي اي ک آيا و تاتغ عؽ ح وتزاس ه دز ت وگزايي ؽذ اعت. اگز تاسگؾت ت هزحل. هواد و روشها ت ه ظ ر پياد عاسي ر ػ پيؾ ادي اس پايگا داد اي )پايگا داد MRI قلة دا ؾگا )York اعتفاد ؽذ. ايي پايگا ؽاهل تصا يز MR اس هح ر ک تا قلة اس 8 ک دک سيز 8 عال )تا ػولکزد قلثي زهال ارعايي آئ رت تؽي تشرگ...(اعت ک تص رت تصادفي اس پايگا داد ت ي ؽذ ت عػ تخؼ تص يزتزداري تؾخيصي تيوارعتاى ک دکاى ؽ ز ت ر ت کا ادا ا تخاب ؽذ اعت. ايي پايگا داد در عال 008 ت عػ دکتز آ ذرئ پ ل ط وکار ايؾاى خ ت تقغين ت ذي حدوي تؽي چپ ه رد اعتفاد قزار گزفت )( ناک ى ت عػ دا ؾگا York خ ت اعتفاد هحققيي در دعتزط قزار گزفت اعت. تصا يز ه رد اعتفاد تا اعتفاد اس پز تکل اعکي FIESTA ت عيل اعک ز MR هذل GE Gensis Signa اعکي ؽذ ا ذ. تيؾتز ک دکاى داراي ػي حالت غيزؼثيؼي ها ذ کاردي هي پاتي ارعايي آئ رت تؽي تشرگ ايغکوي... هيتاؽ ذ. ز تص يز دقيقا داراي 0 فزين هيتاؽذ ک 0 فزين 6 تا 5 هزت غ ت هزحل ا قثاض قلة )S( 0 فزين تا 6 5 تا 0 هزت غ ت هزحل ا ثغاغ )D( هيتاؽذ. تؼذاد تزػ اي ا دام ؽذ در هح ر ک تا يش تيي 8 تا 5 تزػ هيتاؽذ. فاصل تيي تزػ ا تيي 6 تا 3 هيليهتز اعت. ز تزػ اس تص يز ؽاهل پيکغل تا فاصل پيکغلي 0/93-/43 هيليهتز هيتاؽذ. وچ يي خ ت هقايغ تايح اس تخؼ ت ذي دعتي ه خ د اعتفاد ؽذ اعت )(. تا تقغين تزػ اي ص رت گزفت در راعتاي هح ر ک تا ت 3 قغوت ؽاهل پاي )Base( )Mid( راط )Apex( الگ ريتن ه رد ظز تز ر ي تصا يز پايگا داد ک ؽاهل 8 فز 039 تص يز هيتاؽذ اخزا ؽذ. الگ ريتن پيؾ ادي ت عػ زم افشار هتلة )Matlab( غخ 7..0

5 هت عػ هيشاى وپ ؽا ي بخصبنذی بطن چپ در تصاويز تطذيذ هغناطيسي قلب با استفاده اس روش کانتور فعال بهبود يافته هزين آقائي اهيزخيشی و سياهک حقي پور/ 36 DM A ( ) am Aa Am تايح حاصل در خذ ل خالص ؽذ اعت. مياوگيه ک تا تريه فاصل عم دي هيا گيي ک تا تزيي فاصل ػو دي تا اعتفاد اس راتؽ 3 هيا گيي کوتزيي فاصل کا ت ر ات هاتيک کا ت ر دعتي هحاعث هيگزدد. N a i j PC( C, ) min (, ) 3 a Cm d Pa Pm Na i در ايي راتؽ C a ؾاى د ذ کا ت ر ات هاتيک C m ؾاى د ذ j j کا ت ر دعتي اعت. P m قاغ ر ي کا ت ر دعتي P a قاغ کا ت ر ات هاتيک هيتاؽ ذ. تايح حاصل در خذ ل خالص ؽذ اعت. خذ ل : تز ر ي پزداسؽگز Intel (R) Core (TM) i7 CPU پياد عاسي اخزا گزديذ. يافتهها تصا يز تخؼت ذي ؽذ دعتي خ ت هقايغ تا تايح حاصل اس تخؼت ذي ت عػ کا ت ر فؼال ت ث ديافت اس لحاؾ هيشاى وپ ؽا ي )DM( هيا گيي ک تا تزيي فاصل ػو دي تيي قاغ د کا ت ر )PC( ه رد هقايغ قزار گزفت ذ. اوذاز گيري ميسان مپ ضاوي وتايج بخصبىذي دستي ي بخصبىذي ات ماتيک Metric( :)Dice ايي هقايغ ؽاهل ا ذاس گيزي هيشاى وپ ؽا ي احي تخؼت ذي ؽذ ات هاتيک ( a )A احي تخؼت ذي ؽذ دعتي ( m )A احي هؾتزک آى د ( am A( تا اعتفاد اس راتؽ سيز هيتاؽذ. جذيل : هت عػ هيشاى وپ ؽا ي ک تا تزيي فاصل ػو دي تا ا حزاف هؼيار هزت ؼ مت سط ميسان مپ ضاوي )DM( سطح برش پاي مياوي راس فاز اوبساطي قلب 0/9±0/03 0/86±0/05 0/86±0/06 فاز اوقباضي قلب 0/88±0/03 0/84±0/07 0/8±0/06 مت سط ک تا تريه فاصل عم دي )PC( فاز اوقباضي قلب فاز اوبساطي قلب /54±0/56 /5±0/5 /9±0/7 /93±0/98 /66±0/83 /68±0/84 ؽکل : تايح حاصل اس پياد عاسي ر ػ کا ت ر فؼال تز ر ي پايگا داد در فاس ا قثاظي قلة ر گ عثش: تصا يز تخؼ ت ذي ؽذ ت عػ کا ت ر فؼال ر گ قزهش: تصا يز تخؼ ت ذي ؽذ تا ر ػ دعتي ر ػ کا ت ر فؼال ت ث ديافت ر ػ Grosgeorge راط-ا قثاظي -ا قثاظي پاي -ا قثاظي راط- - پاي - عؽح تزػ- فاس قلة وم دار : هت عػ هيشاى وپ ؽا ي کا ت ر ات هاتيک کا ت ر دعتي )3(

6 3-33 صفحات 33 اسفنذ و بهون 6 ضواره 3 دوره تبزيش درهاني بهذاضتي خذهات و پشضكي علوم دانطگاه پشضكي هجله / 3 )3( دعتي کا ت ر ات هاتيک کا ت ر قاغ تيي ػو دي فاصل ک تا تزيي هت عػ جذيل : فاز )وفر( داد پايگا تعذاد و يسىذگان ا قثاظي 5 )4( وکاراى Lynch 3 )( وکاراى El Berbari )5( وکاراى Kaus ا قثاظي 0 56 )6-7( وکاراى Mitchell 5 )8( وکاراى Van Assen قلة کاهل عيکل )9( وکاراى Lorenzo 0 5 )30( وکاراى Lotjonen برش ا تعذاد تزػ عؽح تزػ عؽح 4-5 پاي راط پاي راط پاي راط پاي راط معيار اوحراف )PC(mm± 0/69±0/88 0/6±0/3 /45±0/75 /84±/05 /7±0/8 /75±0/86 /97±0/54 /±/ /88±/00 /0±0/3 /45±/57 /7±/0 5±/ /33±/78 /9±/5 3/5±/05 /54±0/56 /9±0/70 /66±0/83 /5±0/50 /93±0/98 /68±0/84 59 )3(.Grosgeorge et al ت ث ديافت فؼال کا ت ر ر ػ 8 ا قثاظي ا قثاظي بحث الگ ريتن تا وزا يافت ت ث د فؼال کا ت ر ر ػ هقال ايي در چپ تؽي MR تصا يز تخؼت ذي خ ت تال ى يز ي هحاعث تص يز 039 ؽاهل داد اي پايگا ر ي تز الگ ريتن ؽذ. گزفت تکار گزديذ. پياد عاسي ت د ؽذ آ ري خوغ فز 8 اس ک قلة MR ؽکل در تص يز و چ ذ ر ي تز تخؼت ذي اس حاصل تصا يز اعتا ذارد د اعاط تز آهذ تذعت تايح اعت. ؽذ داد ؾاى د قاغ تيي ػو دي فاصل ک تا تزيي کا ت ر ا وپ ؽا ي هيشاى اس اعتفاد تا )PC( دعتي ت ث ديافت فؼال کا ت ر دعتي کا ت ر هقايغ قثلي هقاالت تايح تا يت ي هاى- اپارهتزيک آهاري ر ػ )DM( وپ ؽا ي هيشاى فاکت ر در ت ث د هت عػ هقذار گزديذ ذ. تزػ عؽح تزاي % تزاتز و دار هؽاتق )3( هزخغ ت غثت فاس در Apex ت غثت %8/3 Mid تزاي %8/6 Base Mid Base تزػ عؽح تزاي تزتية ت %78 %44/8 %5/7 تا هقايغ در خذ ل هؽاتق يش PC پاراهتز آهذ. تذعت Apex %5 %37 فاس در %5 %33/6 %46 )3( هزخغ Mid Base تزػ عؽح در تزتية ت ا قثاظي فاس تزاي %66 فاس ت غثت فاس در تايح ت تزيي اعت. داؽت ت ث د Apex تزػ عؽ ح عايز ت غثت Base تزػ عؽح در ا قثاظي در چپ تؽي تشرگتز ا ذاس اختالف ايي اصلي ػلت ک آهذ تذعت در ه ال ويي ت هيتاؽذ. ا قثاظي فاس ت غثت فاس عؽح ت غثت تشرگتزي ا ذاس اس تؽي Mid Base تزػ عؽح پاراهتز تزاي حاصل تايح هقايغ اعت. تزخ ردار Apex تزػ گزفتي ظز در تا اعت آهذ خذ ل در ک هقاالت عايز تا PC د ذ ؾاى ا قثاظي فاس اي هغا ي تزؽ اي تؼذاد در خذيذ فؼال کا ت ر ر ػ اس اعتفاد در ؽذ ايداد ت ث د ت ر ؽ اي عايز ت غثت MR تصا يز در چپ تؽي تخؼت ذي ت الگ ريتن اخزاي سهاى ديگز ع ي اس هيتاؽذ. ؽذ گزفت کار آهذ دعت ت ثا ي اس کوتز هت عػ تؽ ر ه ن فاکت ر ديگز ػ اى الگ ريتن اخزاي سهاى ت ديگز هقاالت اؽار ػذم تذليل ک اعت الي اعتخزاج ر ي تز هؽالؼ ايي ذارد. خ د هقايغ اهکاى الگ ريتن ايي تکويل در تؼذي گام اعت گزفت ا دام آ ذ کارد ت ث د ر ذ تزرعي يا تيواري ا تؾخيص در آى کارتزد خ ت هيتاؽذ قلة خارخي الي ػ اى ت اپيکارد الي اعتخزاج تيواراى آهذ تذعت )هي کارد( چپ تؽي دي ار ظخاهت ؼزيق تذيي تا هحاعث يا دي ار ايي ظخاهت در تغييزات تزرعي ؼزيق اس دقيقتز عزيؼتز تؾخيص ت خ ؾي کغز ظيز فاکت ر ايي يافت. دعت تيواري ا نتيجهگيزی هيشاى اعتا ذارد د اعاط تز آهذ تذعت تايح ظزگزفتي در تا د قاغ تيي ػو دي فاصل ک تا تزيي کا ت ر ا وپ ؽا ي تزاي هيت اى دعتي يافت ت ث د فؼال کا ت ر دعتي کا ت ر ت ث د فؼال کا ت ر ر ػ اس چپ تؽي آ ذ کارد الي تخؼت ذي الي اعتخزاج خ ت ر ػ ايي تکويل تا و د اعتفاد يافت تؾخيص ت چپ تؽي دي ار ظخاهت تغييزات تزرعي اپيکارد يافت. دعت تيواري ا دقيقتز عزيؼتز

7 بخصبنذی بطن چپ در تصاويز تطذيذ هغناطيسي قلب با استفاده اس روش کانتور فعال بهبود يافته هزين آقائي اهيزخيشی و سياهک حقي پور/ 3 References. El Berbari R, Bloch I, Redheuil A, Angelini E, Mousseaux E, et al. An automated myocardial segmentation in cardiac MRI. Eng Med Biol Soc 007: 5: Andreopoulos A, Tsotsos J. Efficient and Generalizable Statistical Models of Shape and Appearance for Analysis of Cardiac MRI. Med Image Anal 008; (3): Kass M, Witkin A, Terzopoulos D. Snakes:active contour models. Int J Comput Vision 988; : Ahuia N, Xu N, Bansal R. Object segmentation using graph cuts based active contours. Comput Vis Image Und 007; 07: Caselles V, Kimmel R, Sapiro G. Geodesic active contours. in Processing of IEEE International Conference on Computer Vision: Boston, MA, 995; PP: Saini BS, Sethi G. Comparative analysis of edge based and region based active contour using level sets and its application on CT images. IJERT 03; (4): Chan T, Vese L. Active contours without edges. IEEE T. Image Process 00; 0(): Mikulka J, Gescheidtova E, Bartusek K. Soft-tissues Image Processing: Comparison of Traditional Segmentation methods with D active contour methods. Meas Sci rev 0; (4): Zhang K, Zhang L, Song H, Zhou W. Active contours with selective local or global segmentation: A new formulation and level set method. Image Vision Comput 00; 8: Li CM, Xu CY, Gui CF, Fox MD. level set evolution without re-initialization:a new variational formulation. in IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition 005; San Diego: Paragios N, Deriche R. Geodesic active contours and level sets for detection and tracking of moving objects. IEEE Transaction on Pattern Analysis and Machine Intelligence 000; : -5.. Xu CY, Yezzi A, Prince JL. On the relation between parametric and geometric active contours. in processing of 34th asilomar conference on signals and computers Vasilevskiy A, Siddiqi K. Flux-maximizing geometric flows. IEEE transaction on pattern analysis and machine intelligence 00; 4: Lie J, Lysaker M, Tai XC. A binary level set model and some application to Mumford-Shah image segmentation. IEEE T. Image Process 006; 5: Mumford D, Shah J. Optimal approximation by piecewise smooth function and associated variational problems. Comm Pure Appl Math 989; 4: Li CM, Kao C, Gore J, Ding Z. Implicit active contours driven by local binary fitting energy. in IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Tsai A, Yezzi A, Willsky AS. Curve evolution implementation of the Mumford-Shah functional for image segmentation, denoising, interpolation, and magnification IEEE T. Image Process 00; 0: Vese LA, Chan TF. A multiphase level set framework for image segmentation using the Mumford-Shah model. Int J Comput Vision 00; 50: Ronfard R. Region-based strategies for active contour models. Int J Comput Vision 00; 46: Paragios N, Deriche R. Geodesic active regions and level set methods for supervised texture segmentation. International Journal of Computer Vision 00; 46: Osher S, Fedkiw R. level set Methods and Dynamic Implicit Surfaces 53 New York Springer-Verlag 00.. Aubert G, Kornprobst P. Mathematical Problems in Image Processing: Partial Differential Equations and the Calculus of Variations.47 New York, Springer- Velag, Grosgeorge D, Petitjean C, Caudron J, Fares J, Dacher JN. Automatic Cardiac Ventricle Segmentation in MR Images: a Validation Study. Int J CARS 00; 9(8): Lynch M, Ghita O, Whelan P. Automatic segmentation of the left ventricle cavity and myocardium in MRI data Comput. Biol Med 006; 36(4): Kaus MR, Von Berg J, Weese J, Niessen W, Pekar V. Automated segmentation of the left ventricle in cardiac MRI. Med Image Anal 004; 8(3): Mitchell S, Lelieveldt B, Van der Geest R, Bosch J, Reiber J, Sonka M. Multistage hybrid active appearance model matching: segmentation of left and right ventricles in cardiac MR images. IEEE Trans Med Imaging 00; 0(5): Mitchell S, Bosch JG, Lelieveldt B, van der Geest RJ, Reiber JH, Sonka M. 3D active appearance models:

8 / 33 هجله پشضكي دانطگاه علوم پشضكي و خذهات بهذاضتي درهاني تبزيش دوره 3 ضواره 6 بهون و اسفنذ 33 صفحات 3-33 segmentation of cardiac MR and ultrasound images. IEEE Trans Med Imaging 00; (9): Van Assen HC, Danilouchkin MH, Frangi AF, Orda s S, Westen berg JJ, et al. SPASM: a 3D-ASM for segmentation of sparse and arbitrarily oriented cardiac MRI data. Med Image Anal 006; 0: Lorenzo- Valdes M, Sanchez- Ortiz GI, Elkington AG, Mohiaddin RH, Rueckert D. Segmentation of 4D cardiac MR images using a probabilistic atlas and the EM algorithm. Med Image Anal 004; 8(3): Lötjönen J, Kivistö S, Koikkalainen J, Smutek D, Lauerma K. Statistical shape model of atria, ventricles and epicardium from short- and long-axis MR images. Med Image Anal 004; 8(3):