Localization of biopsy needles in 2D ultrasound images using gabor filter
Biyopsi iğnelerinin gabor filtresi kullanılarak 2B ultrason görüntülerinde lokalize edilmesi
- Tez No: 409943
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÖZKAN BEBEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Ultrason görüntülerinin düşük çözünürlüğü ve görüntülerdeki yapay olgular, biyopsi uygulamalarında iğne lokalizasyonu zorlaştırmaktadır. Ancak, görüntü işleme kullanarak iğneyi ve ucunu belirlemek mümkündür. Bu çalışmada, 2B ultrason görüntülerinde iğne ucunu tespit etmek için Gabor filtresi tabanlı bir özgün iğne lokalizasyon metodu önerilmektedir. Bu metot iğne ana hatlarını artırırken, diğer yapıları sönümlemektedir. Bu metot iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada, Gabor filtresi görüntüye uygulanır ve iğnenin ultrason düzlemine giriş açısı tahmin edilir ve iğnenin yörüngesi RANSAC kullanılarak bulunur. İkinci aşamada, Gabor filtresi tekrar görüntüye uygulanır ve iğne ucunun lokasyonu olasılık haritası tahmin edilir. Bu çalışma ayrıca Otsu ikileştirme yöntemin eşik değeri için otomatik parametre ayarlanma metodu sunmaktadır. İğne ucu ultrason görüntülerinde önerilen lokalizasyon metodu ile gerçek zamanda lokalize edilmiştir ve tahmin gürültüsü Kalman filtresi kullanılarak azaltılmıştır. Önerilen metodu gerçek zamanda çalıştırmak için kutu paketleme yöntemi kullanıldı ve işlem süresi GPU kullanılmadan %56 azaltılmıştır. Ayrıca, Kalman filtresinin hassasiyetini doku deformasyonu ve ultrason görüntü düzlemi ile iğne eksenin hizasının bozulma durumlarında test etmek için iğne ucu takip simülasyonu sunulmaktadır. İğne ucu ayrıca önerilen lokalizyon metodu ile gerçek zamanda lokalize edildi ve tahmin gürültüsü Kalman filitresi kullanılarak azaltılmıştır. Önerilen metodu gerçek zamanda çalıştırmak için, kutu paketleme yöntemi kullanıldı ve işlem süresi %56 GPU kullanılmadan düşürülmüştür. Ayrıca, Kalman filitresinin hassasiyetinin doku deformasyonu ve hatalı hizalama durumlarında test etmek için bir iğne takip simülasyonu sunulmuştur. Önerilen iğne lokalizasyon metodu dört farklı türde fantomda ve su ortamında test edilmiştir. Lokalizasyon metodunun hassasiyeti optik takip sistemi ile ölçülmüştür. İğne giriş açısındaki kök ortalama kare hatası 2.29° ve iğne ucunun pozisyon kök ortalama kare hatası 1.17 mm olarak ölçülmüştür. Deney sonuçları önerilen lokalizasyon metodunun ultrason görüntü rehberliğinde yapılan deri altı biyopsi uygulamalarında kullanılabileceğini göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Needle Biopsies are common medical procedures to remove tissue samples from the body to be examined for diseases. During these procedures, the needle and its tip are tracked using medical imaging devices to avoid damage to the tissues and to get samples from the targeted site. Ultrasound (US) is a common imaging method to localize the needles because it does not have any known side effects and provides a larger workspace. However, excessive artifacts and low resolution of the US images make it difficult to localize the needles in the biopsies. A possible solution to this problem is to detect the needle and its tip using an image processing algorithm. In this thesis, a novel needle localization method is proposed for 2D US images based on the Gabor filter. This method enhances the needle outline to localize the needle, while suppressing other structures in the US images. The needle tip is localized in real-time and the estimation noise is reduced using the Kalman filter. Using the bin packing method, the processing time is reduced by 56%, without a GPU. Also, a simulation study to understand the accuracy of the system within different mediums is conducted. The proposed needle localization scheme was tested using various phantoms. An external sensor was used to evaluate the accuracy of the needle insertion angle estimation and the needle tip localization methods. The Root mean square (RMS) error of the needle insertion angle was 2.29°; and the RMS error of the needle tip position was 1.17 mm. The results showed that this localization scheme can be used in the US image guided percutaneous needle procedures.
Benzer Tezler
- Dinamik manyetik rezonans görüntüleme ve ultrason kontrast ajanlı power doppler ultrasonografi ile meme lezyonlarında benign ve malign ayrımı
Başlık çevirisi yok
FAİK SUNGURLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2002
OnkolojiMarmara ÜniversitesiRadyodiagnostik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ERKİN ARIBAL
- Akciğer kanseri tanısında transtorasik iğne aspirasyonu: Farklı çaplı aspirasyon iğnelerinin etkinliğinin torakotomi materyalinde değerlendirilmesi
Transtorasic needle aspiration in the diagnosis of lung cancer: Evaluation of effectiveness of different diameter aspiration needle in thoracotomy material
EDHEM ÜNVER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2004
Göğüs HastalıklarıSağlık BakanlığıGöğüs Hastalıkları ve Tüberküloz Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REHA BARAN
- Endobronşiyal ultrasonografi eşliğinde akciğer veya mediastinal lezyonlardan alınan iğne aspirasyon biopsilerinin tanısal değeri
Diagnostic value of needle aspiration biopsies from lung or mediastinal lesions with endobronchial ultrasonography
MEHMET DURĞUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2018
Göğüs HastalıklarıDicle ÜniversitesiGöğüs Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN ŞENYİĞİT
- Adenokarsinom ve benign prostat dokusu tanılı prostatik iğne biyopsi materyallerinde benign prostatik atrofinin değerlendirilmesi
Evaluation of benign prostatic atrophy in adenocarcinoma and benign prostate tissue diagnosed prostate needle biopsy materials
SÜMEYRA KARTAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
PatolojiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiTıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE REYHAN EĞİLMEZ
- Prostat kanserli hastalarda 3 tesla multiparametrik manyetik rezonans görüntülemenin Ga-68 PSMA PET/BT görüntüleme bulguları ile karşılaştırılması ve histopatolojik korelasyonu
Comparing and histopathological correlation of 3 tesla multiparametric magnetic resonance imaging with Ga-68 PSMA PET / CT imaging findings in patients with prostate cancer
YASEMİN OKATAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Radyoloji ve Nükleer TıpSağlık Bilimleri ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
UZMAN TURGUT TURSEM TOKMAK