دانلود تحقیق تشخیص سرطان سینه در تصاویر ماموگرافی با استفاده از روش های پردازش تصویر

چکیده: سرطان سینه یکی از دلایل عمده و اصلی مرگ و میر زنان در دهه اخیر بوده است، میزان ابتلا به سرطان سینه در جهان در حال افزایش است.

در ایالت متحده از هر 8 زنی که تا سن 95 سالگی عمر می کنند[S.

R.1] ، یکنفر به این سرطان مبتلا می شود.

این سرطان یکی از معمولترین سرطانهای تشخیص داده شده در زنان می باشد و مرگ ناشی از سرطان سینه، بیشتر در سنین 15 تا 54 سالگی در زنان دیده می شود.

تحقیقات،‌ آشکار کردن ایتولوژی دقیق سرطان سینه را رد می کند و تنها تعداد کمی از فاکتورهای اصلی مانند تاریخچه فامیلی شناخته شده اند که باعث افزایش ابتلا به سرطان سینه در زنان می شوند.

البته هنوز هم تعداد زیادی از زنانی که به سرطان سینه مبتلا می شوند هیچ سابقه بیماری در خانواده خود ندارند.

این نوع سرطان قابل پیشگیری نیست زیرا هنوز دلایل اصلی بوجود آمدن آن مشخص نیست، اما تشخیص بموقع آن می تواند شانس فرد را در بهبودی کامل افزایش دهد.

با این حال در بسیاری از موارد، سرطان سینه تا رسیدن به مرحله پیشرفته تشخیص داده نمی شود.

این نتیجه با آمار تأسف بار زنده ماندن افراد مبتلا به سرطان سینه ارتباط دارد و اینکه برای تشخیص سریع سرطان سینه به ابزاری نیاز می باشد.

انجام ماموگرافی این نیاز را برآورده کرده است.

نتایج یک پروژه تحقیقاتی بر روی 280000 زن آمریکایی نشان می‌دهد که معاینات بالینی، عکسبرداری، ماموگرافی و ((Breast self examination BSE به تشخیص زودتر سرطان کمک میکند و بیشتر از 41% از بیماران مبتلا به سرطان فقط با ماموگرافی مشخص شدند و حتی درصد بیشتری از افراد مبتلا به سرطان سینه در مراحل ابتدایی، توسط ماموگرافی شناسایی شدند.

در پروژه های مشابهی نشان داده شد تشخیص زودرس سرطان سینه باعث بالا رفتن نسبت علاج پذیری آن می شود.

در سالهای اخیر تحقیقات زیادی بر روی تصاویر ماموگرافی صورت گرفته است تا بتوان بدون دخالت فرد تشخیص دهنده توده های سرطانی را با استفاده از روشهای پردازش تصویر و برنامه ریزیهای کامپیوتری و....

تشخیص داد تا بتوان از خستگی، عدم دقت و اشتباهات دیدی فرد جلوگیری نمود.

هدف از این تحقیق بررسی ابزارهای انعطاف پذیر برای تشخیص زودهنگام سرطان سینه در تصاویر ماموگرافی می باشد و با توجه به دسترسی به دیتاهای مورد نظر و بروز بودن موضوع و ارائه راهکارهای مختلف در سایتها و تحقیقات گسترده در کشورهای مختلف جهت دستیابی به بهترین روند تشخیص، می تواند تحقیقات صورت گرفته در کشورهای مختلف را جمع اوری نماید و میزان موفقیت انها را ارزیابی نماید.

این تحقیق می‌تواند [S.

R.2] به بررسی موفقیتهای منطقه‌ای (از دیدگاه کاربردی) که در سایتها می‌آید، یا به موفقیتهای علمی تحقیقات مختلف که در مقالات می‌آید (ترجیحاً هر دو)، بپردازد.

به‌جای می کنند [S.

R.1] بنویسید می‌کنند و .....

کلاً اجزایی که یک کلمه هستند باید کنار هم نوشته شوند و نیز قسمتهایی که دو کلمه هستند باید با فاصله نوشته شوند مثلاً یک نفر یا عکسبرداری و ...

البته این اصلاحات در فایل قبلی خواسته شده بود و اکنون نیز تکرار می‌شود [S.

R.2]این تحقیق به اتمام رسیده است.

این جمله شما برای وقتی است که می‌خواهند تحقیقی را انجام دهند.

شما باید نتیجه‌ای که از این تحقیق می‌گیرید را اشاره کنید.

در مجموع باید جملات دیگری به انتهای چکیده اضافه شود تا تکمیل شود.

مقدمه: سرطان پستان از نوع گسترده از شایع ترین سرطان در زنان جهان می باشد.

In the westernدر جهان غرب world ten percent of all women are confronted with breast cancer in their lives.

10 درصد از زنان مبتلا به سرطان سینه زندگی می کند.cancer is the result of uncontrolled growth of breast cells.

یک مطالعه در سال 2003 بوسیله انجمن سرطان امریکا تخمین زده است که در آمریکا از هر هشت نفر، یک نفر در طول زندگی به سرطان سینه مبتلا می شود.The female breast is mainly\\ذذذذذ در کشورهای اروپایی، سرطان سینه 19 درصد ازمرگ و میر ناشی از سرطانها را تشکیل می دهد و 24 درصد از کل موارد مبتلا به سرطان را تشکیل می دهد.

تقریبا 25 درصد از مرگ و میر های ناشی از سرطان سینه بین سنین 40 تا 49 سال در زنان اتفاق می افتد.

تشخیص غیرنرمال یا جداسازی گامهای اولیه در سیستمهای تشخیص کامپیوتری می باشد.

در این فصل مروری بر روشهای متفاوت جداسازی توده های ماموگرافی، توصیف ویژگی های اصلی و همچنین تفاوتهای بین آنها خواهیم داشت که هدف آن مزایا و معایب این روشها می باشد.

در این فصل علاوه بر مرور روشهای مختلف، یک مقایسه کیفی بین آنها تهیه می کنیم.

در این مطالعه ما به بررسی دو روش ارائه ماموگرافی (مقایسه تصاویر ماموگرافی قبلی و فعلی) می پردازیم: در کنار یکدیگر (به طور همزمان) و متناوب در همان صفحه نمایش.

ماموگرافی ها در ایستگاه کاری ماموگرافی اختصاص داده شده نمایش داده شد.

تحریک با استفاده از استخراج ضایعاتی که در ماموگرافی نرمال هستند، بوجود می آید.

برای هر تحریک تصویر مورد نظر انتخاب می شودکه حاوی تصویر بزرگترین ضایعه می باشد.

آستانه سطح تشخیص رشد ضایعه در هر دو شرایط تعیین می شود.

تغییرات فاصله تجزیه و تحلیل برای تشخیص ضایعات و طبقه بندی خوش خیم و بدخیم بودن توده بسیار مهم است.

نشان داده شده است که ناظران دقت بیشتری در تشخیص ضایعه داشتند زمانی که بطور متناوب رشد ضایعه در یک صفحه، نمایش داده می شود.

اگر چه تفاوت در عملکرد بین روش نمایش قابل توجه می باشد، تغییر در اندازه سایز در تشخیص آستانه ممکن است نسبتا کوچک به نظر برسد.

با این حال درتشخیص، حتی یک تغییر کوچک در اندازه می تواند مهم باشد، از زمانی که غربالگری ماموگرافی در تشخیص تومورهای در حال رشد بسیار مفید است.

پردازش تصویر قسمتی از شاخه علم مهندسی برق و کامپیوتر می باشدکه با انقلاب کامپیوتر رشدی بسیار چشمگیر داشته است.

به صورتی که امروزه تقریباً اغلب پردازش های تصویر در حوزه گسسته و توسط کامپیوتر انجام می پذیرد.

اهمیت پردازش تصویر نیز بر کسی پوشیده نیست و هر روز نیز بر آن افزوده می گردد.

به این جهت هر روز توجه محققین بیشتری به سمت آن جلب می شود.

اغلب این محققین که از حوزه پردازش سیگنال های تک بعدی به این حوزه آمده اند، با بسط روش های موجود در حوزه تک بعدی به حالت دو بعدی، نتایج مطلوب را از پردازش بر روی تصویر بدست می آورند.

از طرفی با موفقیت روش های اعمالی بر تصویر کاربرد پردازش تصویر در افزایش سرعت پیشرفت های علمی تأثیر فوق العاده داشته است.

مشخص ترین تأثیر آن را می توان در علم پزشکی دید بالا بردن وضوح عکس های گرفته شده و ایجاد افکت های خیره کننده، از دستاوردهای پردازش تصویر است.

در این سمینار قصد بر این است که به بررسی روشهای مختلف جداسازی توده سرطانی در تصاویر و تشخیص زود هنگام سرطان پستان بپردازیم.

امید است که در آینده روشهای سریعتر و کارامد تر ارائه گردد.

درفصل اول این در مورد ماموگرافی و روشهای تصویر برداری و چگونگی بهره برداری از آن برای تشخیص سرطان پستان مورد بحث قرار گرفته است.

در فصل دوم مروری بر تکنیکهای جداسازی اتوماتیک توده انجام شده است که در این فصل ، روشهایی مورد بررسی قرار می گیرد که در مقالات معتبر سالهای اخیر مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته شده است.

در فصل سوم مروری بر مقالات انتخاب شده معتبر در زمینه جداسازی اتوماتیک توده خواهیم داشت و اهداف و نتایج آن مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

در فصل چهارم به جمع بندی و ارائه پیشنهادات خواهیم پرداخت.

در پیوست 1 به معرفی تاریخچه و چگونگی ظهور ماموگرافی اشاره ای شده است و در پیوست 2 نیز دستگاه ماموگرافی مورد بررسی قرار می گیرد.

1-1 سرطان پستان Breast cancer is the most common type of cancer in women world-wide.

پستان عمدتاًmade up of lobules (milk-producing glands), ducts (milk passages that connect the lob- از غدد تولید کننده شیر، کانالها، چربی و بافت همبند اطراف مجراها، خون،vessels, and lymphatic vessels (see Fig.

1.1).

عروق، غدد لنفاوی و عروق (شکل 1.1) ساخته شده است.

[13] شکل 1.1 : مشاهده آناتومی جانبی از پستان Most breast cancers have their origin in اکثر سرطان های پستان که منشاء آنها در the cells of the ducts, some in the cells of the lobules.

سلول های کانالها می باشد.

بدین معنی که در مرحله زودرس سرطان، سرطان هنوز محدود به کانالها می باشد.

هنگامی که هنوز به بافت چربی اطراف و احتمالا بهalso spread to other organs, it is referred to as invasive.

ارگان های دیگر پخش نشده است،Breast cancer is most treatable سرطان پستان قابل درمان است.when it is detected in its early stages.

بنابراین، بسیاری از کشورها به جهت تشخیص سرطان در مراحل اولیه برنامه های غربالگری را شروع کرده اند.

1-2 ماموگرافی و غربالگری سرطان پستان درحقیقت، ژورنال پزشکی انگلیس تصاویر پزشکی را یکی از پیشرفتهای قابل توجه در قرن اخیر اعلام نموده است.

در یک مطالعه اخیر نشان داده شده است که تشخیص تومورهای سرطانی در آمریکا به وسیله ماموگرافی در سال 1984-1974 در حدود 2 درصد و در سالهای 1999-1995 حدود 36 درصد پیشرفت داشته است.

1.2 Breast cancer screening The organization of a screening program is such that asymptomatic women are invited برنامه غربالگری به گونه ای است که از زنان بدون علامت جهت گرفتن عکس با اشعه ایکس (ماموگرافی) و سوالات مختلف در تاریخ های مشخص دعوت به عمل می آید.

The age range محدوده سن of women, and the frequency of invitation varies between different programs.

زنان در برنامه های مختلف متفاوت است.After the پس از menopause, the breast tissue gradually becomes less dense, making it easier to detect یائسگی، بافت پستان به تدریج متراکم تر می شود، بنابراین تشخیصcancers.

سرطان آسانتر است.

X-ray images of the breast can be taken from different angles.تصاویر اشعه ایکس از پستان می تواند از زوایای مختلف گرفته شود.The most com- در عملیات تشخیصی بیشتر از زوایای MLO و CC استفاده می شود (شکل 1.2).

The MLO view is taken from an angled view, and shows part of the in the mammogram.

توده از یک گروه از سلول های خوشه بندی تشکیل شده است که اطراف the surrounding tissue.

بافت ها متراکم هستند.

A mass can be caused by benign breast conditions or by breast توده را می توان نشانه ای از وضعیت پستان ویا سرطان باشد.The size, shape, and margins of the mass help the radiologist in evaluating the اندازه، شکل و لبه های توده به رادیولوژیست در ارزیابیlikelihood of cancer.

Calcifications are calcium deposits that appear as white spots on احتمال وجود سرطان کمک می کند.

[13] Figure 1.2: A mammogram showing the two most common projections, mediolateral شکل 2.1 : نمایش زوایای مختلف ماموگرافی MLO و CC.

کلسیفیکیشن ها رسوبات کلسیم هستند که در تصاویر ماموگرافی به صورت لکه های سفید دیده می شودthe mammogram..

They can occur as relatively large calcium deposits (macrocalcifica- آنها می توانند به عنوان ذخایر نسبتاً بزرگ کلسیم باشند.

Macrocalcifications are associatedکلسیفیکیشن ها به دو صورت میکرو و ماکرو هستند که معمولا ماکرو کلسیفیکیشن ناشی از چیزهایی مثل پیر شدن عروق پستان، آسیب های قدیمی و یا inflammations.التهاب هستند و میکرو کلسیفیکیشن ها به احتمال زیاد نشانه این است که سرطان وجود دارد (Fig.

شکل 1.3).

1.3).

will manifest itself in the form of a mass and/or calcifications in the mammogram (see Figure 1.3: Breast cancer will manifest itself in the form of a mass and/or calcifications شکل 3.1 : آشکارسازی توده و رگه های کلسیفیکیشن NTRODUCTION The introduction of the breast cancer screening program has contributed to the re- اجرای برنامه های غربالگری سرطان سینه نرخ مرگ و میر سرطان پستان در هلند بطور قابل توجهی کاهش داد.In 1986-1988, before the درسال 1986-1988 ، قبل از Dutch screening program began, the breast cancer mortality rate in Dutch women aged غربالگری هلند آغاز شد، میزان مرگ و میر سرطان پستان در زنان هلندی 55-74 ساله 105.2 در هر 100000، در سال 2001 55-74 years was 105.2 per 100 000; in 2001, after the screening program was in place,بود، پس از غربالگری، the mortality rate was 85.3 per 100 000 (Otto et al.

2003).میزان مرگ و میر 85.3 در هر 100000 بود.

[30] 1-2-1 ماموگرافی غیر نرمال همانطور که kopans در کارهایش توضیح می دهد.

انواع زیادی از نشانه های غیر نرمال در پستان وجود دارد که به نوعی به وجود سرطان سینه اشاره می کند از جمله: عدم تقارن بین تصاویر پستان چپ و راست اشکال در شکل نرمال پستان وجود میکرو-کلسیفیکیشن ها در پستان وجود توده در پستان عموما پذیرفته می شود که از یک ماموگرافی با کیفیت بالا، استخراج این چهار ویژگی را قادر می سازد.

[37] شکل4.1.

شکل و حاشیه های متفاوت از وجود توده در پستان اعوجاج در معماری پستان(architectural distortion) به اعوجاج در آرایش استاندارد بافت پستان مربوط می شود که این در نتیجه متشعشع شدن یا الگوی تصادفی بدون داشتن یک منبع مشخص می باشد که این شامل می شود مواردی مانند ایجاد خار در اثر متشعشع شدن و منقبض شدن یا اعوجاج در لبه های غده اصلی.

میکروکلسیفیکیشن ها رگه هایی از کلسیم هستند از50 تا چندصد میکرون ضخامت دارندکه معمولا بصورت یک خوشه بنظرمی آیند.

در این موارد، آنها بر اساس سایز، شکل، تعداد و اعوجاج تحلیل می شوند.

براساس قانون عام، شکلهای بزرگتر، گرد و بیضی میکرو کلسیفیکیشن ها با اندازه غیر نرمال احتمال بیشتری برای فرایندهای خوش خیم و همچنین میکرو کلسیفیکیشن های کوچکتر، غیر معمول، چند ریختی و چند شاخه ای در اندازه آنها، اغلب حاکی از پیشرفت بدخیمی آن است.

یک توده پستان، یک برآمدگی یا تورم در طرف دیگر آن است که بر اساس مکانش، اندازه، شکل و مشخصات لبه هایش توصیف می گردد.

[35] یک توده پستان، یک برآمدگی یا تورم در طرف دیگر آن است که بر اساس مکانش، اندازه، شکل و مشخصات لبه هایش توصیف می گردد.

[35] شکل5.1.

شکل سه توده با شکل و لبه های متفاوت؛ شکل اخر احتمال بیشتری به سمت بدخیمی دارد.

رادیولوژیست ها لبه ها و مرزهای توده ها را در 5 گروه کلاس بندی کرده اند: لبه های مشخص: از روی شکل حدود آن کاملا مشخص می شود که بین ناحیه و بافت صدمه دیده قرار می گیرد.

لبه های مبهم و تیره: این لبه ها دیده نمی شوند و یا در مجاورت یکدیگر روی بافت قرار گرفته اند.

لبه های دارای زائده های ریز: دارای محیط دایره ای موجدار هستند که در امتداد لبه های توده قرار گرفته است.

لبه های III-defined : این لبه ها بطور ناچیزی مشخص و پراکنده هستند.

لبه های سوزنی شکل: بوسیله شعاعهای خطوط کم چربی علامت گذاری می شود.

طبق این کلاس، شکل لبه های سوزنی شکل و III-defined احتمال بیشتری برای وجود توده های بدخیم دارد.

1-3 ماموگرافی دیجیتال در پی انقلاب دیجیتال، بیمارستانها به سرعت دیجیتالی شدند بطوری که پرونده پزشکی بیمار، چارت اطلاعات و نتیجه آزمایشات درهرکجای بیمارستان به آسانی قابل دسترس بود.

در آن زمان، ماموگرافی دیجیتال با صفحات فیلم ماموگرافی مقایسه گردید که ناشی از این حقیقت بود که از دیجیتال استفاده شود؛ و در نهایت ذخیره سازی دیجیتال و نمایش دیجیتال که ممکن است بصورت جداگانه و تکی استفاده گردد.

حال به جزئیات این مراحل می پردازیم.

[36] 1-3-1 بدست آوردن تصویر آشکارسازهای دیجیتالی کمیت مؤثرتری و رزولوشن بالاتری از گیرنده های صفحات فیلم ارائه میدهد.

Berns زمان تهیه عکس بین روشهای دیجیتالی و صفحات فیلم را مقایسه نمود.

قبلا این زمان 21.6 دقیقه بود و اخیراً 14.1 دقیقه اندازه گیری شده است که بطور قابل توجهی به میزان 35 درصد کوتاهتر شده است.درحال حاضر زمان تفسیر تصاویر بوسیله متخصصین، برای تصاویر صفحات ماموگرافی 1.4 دقیقه و برای ماموگرافی دیجیتالی 2.3 دقیقه گزارش شده است که بطور ویژه 57 درصد زمان کوتاهتر شده است.

1-3-2 ذخیره سازی تصویر یکی از تصویر بدست آمده باید ذخیره گردد.

این بوسیله تصویر دیجیتال و ارتباطات در پزشکی(DICOM) که توسط انجمن بین المللی الکترونیک انجام می شود.

این وسیله استاندارد تنها برای فرایند ذخیره سازی نیست، بلکه چاپ و انتقال اطلاعات در تصاویر پزشکی نیز انجام می دهد.

اطلاعات تصاویرمی تواند توسط استانداردهای مختلف مانند JPEG، JPEG2000،Run-length encoding(RLE) فشرده شود.

1-3-3 نمایش تصویر تصویر می تواند بر روی یک فضای کاری صفحه ای ارسال می شود و متخصصین بر روی آن آنالیز را انجام می دهد و بیماری را تشخیص دهند.

مطالعات کلینیکی و بالینی نشان می دهد که رادیولوژیست ها می توانند همانطورکه تصاویر دیجیتالی را بخوانند، تصاویر مرسوم را بخوانند ولی با این تفاوت که حساسیت و ویژگی مهم نباشد.

همچنین مطالعات نشان می دهد تفاوت در سرعت تفسیر اهمیتی ندارد.

1.3 Computer-aided Detection 1-4 تشخیص با روش های کامپیوتری The reduction of breast cancer mortality due to screening might become even larger, کاهش مرگ و میر ناشی از سرطان پستان در طول غربالگری ممکن است حتی بیشتر شود.since studies have shown that radiologists fail to recall a significant number of cases از زمانیکه مطالعات نشان داده اند که رادیولوژیست ها موفق به شناسایی تعداد قابل توجهی از موارد with breast cancer (for example Blanks et al.

(1998)).

مبتلا به سرطان پستان نشده اند.The causes of these false negative علل این موارد عدم موفقیت درscreening mammograms are not clear.

غربالگری ماموگرافی مشخص نیست.It is often suggested that abnormalities that are اغلب پیشنهاد می شود که اختلالاتی کهclearly visible in retrospect must have been overlooked.

به وضوح در تصاویر قابل مشاهده نیست باید نادیده گرفته شود.However, a cancer might also be با این حال، سرطان نیز ممکن است به دلیل عدم وجودmissed because signs were misinterpreted.

علائم، مشخص نشود.To increase the detection rate Computer-aided برای افزایش سرعت تشخیص سیستم های کامپیوتری (CAD) درحال توسعه هستند.These systems use pattern recognition این سیستم ها از techniques to identify features in an image that are characteristic for breast lesions.تکنیک های الگوهای شناسایی در تشخیص ویژگی ها در تصویر که مشخصه ضایعات پستان هستند، استفاده میکنند.

systems are not intended to replace the radiologist, but rather to aid the radiologist duringسیستم هاCAD به منظور جایگزینی رادیولوژیست نیستند، بلکه برای کمک به رادیولوژیست در طولimage review by prompting suspicious regions.

بررسی تصویر مناطق مشکوک بکار می رود.Most CAD systems aim at avoiding در اکثر سیستم های CAD خطاهای تشخیص نیز وجود دارد.However, there is also evidence that CAD systems can increase the با این حال، شواهد نیز نشان می دهدکه سیستم CAD می تواندradiologists' performance by helping with the interpretation of detected lesions (Chan عملکردرادیولوژیست رابرای تفسیر ضایعات شناسایی افزایش دهد.

[26] A number of studies have investigated the benefit of using CAD systems.

1.3.2 Multiple view CAD techniques 1-4-1 تکنیک های چندگانه CAD In general, the sensitivity of CAD techniques for mass detection is high, however the به طور کلی، حساسیت روش های CAD برای تشخیص توده زیاد است.

برای کاهش تعداد تشخیص اشتباه، توجه زیادی به توسعه روش های CAD که با استفاده از چهار چوب تصویر، عدم تقارن وmultiple view information.

مشاهده اطلاعات مربوط به چند ماموگرافی شده است.Most current CAD schemes use information from only one اکثر برنامه های CAD فعلی استفاده از اطلاعات با ترکیب چندین زوایای مختلف تصاویر ماموگرافی می باشد.It is also known that screening with two mammographic views, این هم معروف است که غربالگری با دو دیدگاه، MLO and CC, improves the detection accuracy of abnormalities in the breast, which can MLO و CC، بهبود دقت تشخیص ناهنجاری در پستان، که می تواندbe explained by the fact that two projections allow better estimation of conspicuity of باعث دو بینی در رادیولوژیست شود را بهبود بخشد.

[27] 1.4 Breast density 1-5 تراکم پستان There are various risk factors connected with breast cancer.

اغلب سرطان های پستان علتی نامشخص دارند.

می دانیم که شروع قاعدگی در سنین پایین تر، یائسگی در سنین بالاتر و تأخیر در تشکیل خانواده احتمال وقوع سرطان پستان را بالا می برند.

استفاده از قرص های جلوگیری از بارداری و داروهای هورمونی، نوع تغذیه و شیوه زندگی ممکن است در این امر مؤثر باشند.

اما تغییر شیوه زندگی احتمالاً اثر چندانی نخواهد داشت.

[12] بین 5 تا 10 درصد سرطان های پستان ارثی هستند.

در این موارد ژن های مشخصی در سلول های شما ناسالم می باشند ژن های شما از DNA (ماده ژنتیکی) که از والدین خود به ارث برده اید تشکیل شده اند.

این ژ نها چگونگی رشد و عملکرد بدن شما را مشخص می کنند.

شایع ترین ژن های معیوب در این زمینه دو ژن«BRCA2, BRCA1» هستند.

اگر شما یکی از ژن های ناسالم را به ارث برده باشید احتمال وقوع سرطان پستان و سرطان های دیگر بخصوص سرطان تخمدان در شما بیشتر خواهد شد.

تعداد زیادی از اعضای خانواده هایی که ژن های1 BRCA و BRCA 2 را دارند به سرطان پستان در سنین جوانی دچار می شوند .در بسیاری از خانواده ها یک یا دو نفر دچار سرطان پستان می باشند.

احتمال وقوع سرطان پستان در اعضای این خانواده ها نسبت به سایر افراد جامعه بیشتر است، اما به ندرت جهش های ژنی مرتبط به سرطان پستان در آنها مشاهده می شود.

در بعضی موارد، اعضای این خانواده ها نیازمند غربالگری با ماموگرافی در سنین پایین تر هستند.

[22] Breast tissue density plays تراکم بافت پستان نیز an important role in epidemiological studies, and might be used to identify a high risk نقش مهمی در مطالعات اپیدمیولوژیک دارد و ممکن است برای شناسایی معرض خطرpopulation.

در جمعیت مورد استفاده قرار گیرد.

This high risk population might then benefit from more frequent screening افراد در معرض خطر ممکن است غربالگری مکرر سود بیشتری از and/or additional imaging with other modalities.تصویربرداری بیشتر با روش های دیگرداشته باشد.In addition, including breast density as علاوه بر این، تراکم پستان جهت افزایش کارایی در سیستم های CAD به عنوانa feature in a CAD system might be used to increase performance in CAD systems.

یکی از ویژگی های سیستم CAD ممکن است مورد استفاده قرار گیرد.

[25] 1-6 روشهای تصویر برداری 1-6-1 ماموگرافی دیجیتال در ماموگرافی دیجیتال شبیه ماموگرافی معمولی از اشعه ایکس استفاده می شود.

اما در اینجا به جای اینکه فیلم روی تصویر ثبت شود، به صورت بایتهای کامپیوتری کدبندی میشود.

در واقع علاوه بر استفاده از ابزارهای بیشتر و مانیتورهای کامپیوتری، بیمارتفاوت دیگری احساس نمیکند .ماموگرافی های دیجیتالی نسبت به ماموگرافی های قدیمی، از اشعه کمتری استفاده میکنند اما برای برخی زنان ممکن است این مزیت تحت الشعاع، نیاز به مشاهده بخشهای بیشتری از پستان قرار بگیرد.

[13] ماموگرافی به همان دلایلی که عکاسی به سوی دیجیتالی شدن پیش میرود، به این سمت حرکت میکند.

در اینجا بلافاصله تصویر به دست می آید.

نگهداری و ارسال تصاویر دیجیتالی آسانتر ازتصاویر فیلمهاست.

رادیولوژیستها به تدریج از نرم افزاری استفاده میکنند که به آنها در تفسیر تصاویر دیجیتالی کمک میکند.

توانایی افزایش کنتراست، بزرگنمایی و دستکاری تصویر بطورتئوریک به رادیولوژیستها این توانایی را می بخشد که تفاوتهای پنهان را که در فیلم رادیولوژی قابل مشاهده نیستند، مشاهده کنند.

اما اثبات برتری ماموگرافی دیجیتالی کارآسانی نبوده است.

تعداد کمی از بررسیها روش دیجیتالی را در مقایسه با روش قدیمی شکست خورده میدانند و با توجه به هزینه بالای این روش که به چهار برابر روش فیلمی بالغ میشود، امتیاز نهایی به روش قدیمی تعلق میگیرد.

1-6-2 اولتراسوند اولتراسونوگرافی پستانی با اولتراسوند از امواج صوتی دارای فرکانس بالا به جای اشعه ایکس استفاده میکند.

این روش بدون درد بوده و در آن اشعه به کار نمیرود.

تکنیسین با استفاده از یک وسیله کوچک دستی به نام ترانسدیوسر، امواج را به طور مستقیم از طریق پوست به درون بدن میفرستد.

برای کمک به انتقال امواج از یک ژل لیزکننده استفاده میشود.

اولتراسوند برای مدت طولانی برای تصویربرداری از پستان به کار میرفته و در سال 1977 به عنوان تست مورد استفاده در پیگیری ماموگرافی از سوی سازمان غذا و داروی آمریکا مورد تایید قرار گرفته است.

این روش به ویژه در تعیین اینکه آیا یک منطقه متراکم در پستان یک توده جامد و احتمالا سرطانی است و یا تنها یک کیست خوش خیم حاوی مایع، کاربرد دارد.

امواج صوتی دارای فرکانس بالا از مایع عبور میکنند، بنابراین در سونوگرام یا همان تصویر ایجاد شده در سونوگرافی، کیستها شبیه دوایر تیره به نظر میرسد.

حتی بدون ماموگرافی نیز پزشکان برای بررسی توده های پستانی به ویژه در صورتی که زن باردار باشد، از سونوگرافی استفاده میکنند.

اگرچه خطر ناچیزی وجود دارد اما نه پزشکان و نه بیماران آنها نمی خواهند که جنین در معرض اشعه قراربگیرد، به همین دلیل روش سونوگرافی را انتخاب میکنند.

تراکم پستان در نتیجه سونوگرافی تأثیری ندارد.

بنابراین این روش در جستجوی ناهنجاریهای پستان در زنان دارای پستان متراکم نیز مناسب است.

سونوگرافی را نمی توان به عنوان تست جایگزین ماموگرافی در غربالگری سرطان پستان به کار برد.

این بخشی به آن دلیل است که زمان زیادی را به خوداختصاص میدهد.

اولتراسوند میتواند تنها بخش کوچکی از پستان را در زمان واحد نشان دهد.

مهمتر اینکه اولتراسوند برخی میکروکالسیفیکاسیو نها )نقاط ریز حاوی رسوب کلسیم( را نشان نمی دهد.

درباره این نوع سرطان پستان میان متخصصان اختلاف نظر وجود دارد، چرا که برخی پژوهشگران عقیده دارند که این نوع سرطان پستان در برخی بیماران پیشرفتی نداشته و خطری در بر ندارد، بنابراین تشخیص و درمان که به ندرت قبل از ماموگرافی صورت میگیرد، میتواند غیرضروری و حتی خطرناک باشد.

اما از طرف دیگر راهی برای جدا کردن این موارد از موارد پیش رونده وجود ندارد.

در مجموع عده زیادی از متخصصان بر این عقیده هستند که تشخیص و درمان به موقع می تواند موثر باشد.

2-1 مقدمه یک الگوریتم جداسازی، در یک زمینه ماموگرافی، یک الگوریتم استفاده شده برای تعیین بعضی چیزها، معمولاً محیط پستان یا انواع ویژه ناهنجاریها مانند میکروکلسیفیکیشن ها و توده ها.

بطور عمومی این حقیقت پذیرفته شده است که تعیین توده ها از لحاظ فنی بسیار مشکل تر از تعیین میکروکلسیفیکیشن ها هستند، زیرا توده ها می توانند توسط بافت اصلی پستان تحریک شوند یا محو شوند.

هدف این بخش مرور و کلاس بندی الگوریتم های متفاوت تعیین توده می باشد.

این نکته قابل توجه می باشد که الگوریتم ها معمولاً برای تشخیص توده های خاصی بکار می روند مانند توده های دایره شکل یا سوزنی شکل.

از طرف دیگر الگوریتم هایی که را که برای تشخیص توده از بیش از یک تصویر استفاده می کند و با نوع تصویری که استفاده می کنند، کلاس بندی می شوند مانند مقایسه بین دیدگاه های CC و MLO از همان پستان، مقایسه بین پستان های چپ و راست یک نفر و همچنین مقایسه ظاهری همان ماموگرافی ها.

قبل از شروع مرور استراتژی های جداسازی توده ها، اگرچه، قسمت بعدی بطور واضح، هدفهای متفاوت برای جداسازی نمایه های پستان توضیح داده شده است.

2-2 جداسازی نمایه های پستان اگرچه جداسازی پستان از زمینه آن موضوع اصلی این بخش نیست، اما نوع جداسازی آن یک گام بنیادی درآنالیز تصویر ماموگرافی می باشد، زیرا تکنیکهایی وجود دارد که تنها برای جداسازی محیط پستان بکار می رود.

به همین دلیل، ما بطور خلاصه راههای متفاوت جداسازی پستان را مرور می کنیم.

هدف جداسازی تصویر پستان، جداکردن پستان از قسمتهای دیگر در ماموگرافی با از دست دادن کمترین بافت سینه می باشد.

بدین منظور دو گام اساسی اجرا می شود: ابتدا زمینه و حاشیه های زائد از اطراف محیط پستان جدا می شود و سپس ماهیچه از بقیه پستان جدا می شود.

[23] شکل 1.2: اجرای الگوریتم آستانه و الگوریتم رشد فضا برای مرحله اول از یک الگوریتم آستانه و برای مرحله دوم از الگوریتم رشد فضا (region growing) استفاده می شود.

شکل 2.1 نشان انجام این الگوریتم ها را نشان می دهد.

شکل 2.2 : اجرای الگوریتم ترکیبی تا جدا شدن کامل ماهیچه پستان وجود پیکسل های میکروکلسیفیکیشن ها با لایه های خاکستری رنگ نزدیک خط پوست بوسیله الگوریتم طراحی آستانه و رشد فضا، آشکار می شود.

بنابراین لبه های اصلی تصویر بطور واضح مشخص می شود و مرتباً پیش پردازشها تکرار می شود تا خط پوست بطورکامل جدا شود.

شکل 2.2 اجرای ترکیبی از این الگوریتم ها را توسطFerrari صورت گرفته است را نشان می دهد.

[28] 2-3 مروری بر تکنیکهای جداسازی اتوماتیک توده هدف از این عمل، جداسازی اجزاء اصلی تشکیل دهنده تصویر است.

بطوریکه آنها را جهت اندازه‌گیری‌های بعدی آماده نماید.

جداسازی یکی از پردازشهای نسبتاً مشکل می‌باشد.

کیفیت نتایج زیر بخشها بستگی به کیفیت مراحل جداسازی دارد.

دو شیوه مختلف برای عمل بخش‌بندی تصاویر وجود دارد.

یکی از یکنواختی مقادیر شدت درون اجزاء تشکیل دهنده تصویر استفاده می‌کند.

دیگری از شیوه پیدا کردن مرزها بین اجزاء‌ بنابراین از غیریکنواختی در تصویر استفاده می نماید.

[11] 2-3-1 روشهای مبتنی بر رشد ناحیه یکی دیگر از کارهایی که در بخش بندی تصویر استفاده می‌شود، رشد ناحیه می‌باشد که از یکنواختی در ناحیه استفاده می‌کند.

این روش با انتخاب یک یا بیشتر از نقاط دانه‌ای آغاز می‌شود و بسته به تعداد نقاط دانه ای به همان تعداد هم ناحیه تشخیص داده می‌شود.

سپس میزان شباهت بین پیکسل‌ها فرموله می‌شود.

در حقیقت می‌توان گفت که این معیاری است که بر پابه مقدار خاکستری پیکسل‌ها می‌باشد.

دو پیکسل شبیه هم نامیده می‌شوند اگر قدرمطلق تفاضل مقادیر خاکستری آنها از مقدار آستانه کمتر باشد.

سپس عملیات رشد ناحیه‌ای یا بازرسی و کنترل نقاطی که در داخل نقاط دانه‌ای احاطه شده‌اند شروع می‌شود.

چنانچه یک نقطه به اندازه کافی شبیه نقاط دانه‌ای باشد به ناحیه مربوط به آن نقطه دانه‌ای تعلق دارد.

برای هر ناحیه‌ای، عملیات آنقدر ادامه پیدا می‌کند که کل نقاط موجود در تصویر را پوشش دهد.

2-3-2 خوشه بندی فازی C-means Ruspini در سال ۱۹۶۹ اولین مدل خوشه بندی با ایده فازی مطرح کرد.

روش خوشه بندی فازی C-means پر کاربرد ترین الگوریتم برای تشخیص بخشهای فازی می باشد.

در این روش میزان عضویت یا تعلق هر شی داده به هرخوشه، در ماتریس عضویت (کهc تعداد خوشه ها و n تعداد اشیاء داده است) مشخص می شود.

در این روش دو محدودیت اصلی وضع شده است، اول اینکه هیچ خوشه ای نباید تهی باشد و محدودیت دوم که محدودیت نرمال سازی نامیده می شود، بیان می کند که مجموع درجه عضویت هر داده به همه خوشه ها باید برابر یک باشد .

[1] در FCM هدف کمینه کردن تابع 1 است: که در آن بایستی شرط زیر رعایت شود: روال کامل این الگوریتم بدین صورت است: تعیین مقادیراولیه برایc (تعدادخوشه ها)، m (مقدارفازی بودن الگوریتم) و v (مراکز اولیه برای هر خوشه).

محاسبه مقدار تعلق هر داده به خوش ه مورد نظر با توجه به رابطه 3: محاسبه مقدار مراکز جدیدی برای هر خوشه با توجه به رابطه 4: تکرار مراحل 2 و 3 تا زمانیکه مقدار تفاوت بین u ها (میزان تعلق داده ها به خوشه ها)در مرحله جدید با مقادیر u ها در مرحله قبل تفاوتی کمتر از یک مقدار آستانه داشته باشد.

[19] 2-3-3 تبدیل ویولت گسسته دو بعدی(DWT) آنالیز موجک (Wavelet Analysis) یکی از دستاوردهای نسبتا جدید و هیجان انگیز ریاضیات محض که مبتنی بر چندین دهه پژوهش در آنالیز همساز است، امروزه کاربردهای مهمی در بسیاری از رشته های علوم و مهندسی یافته و امکانات جدیدی برای درک جنبه های ریاضی آن و نیز افزایش کاربردهایش فراهم شده است.

[11]