Skip to main content
SUPERVISOR
بهزاد نظری (استاد راهنما) پیمان ادیبی (استاد مشاور) سعید صدری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Rasoul Sharifian
رسول شریفیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Demarcating Z-line and Gastric Folds Boundary Based on Segmentation of Lower Esophageal Sphincter Images
Gastroesophageal reflux disease (GERD) is one the most prevalent digestive disorders. Columnar lined epithelium in lower esophagus and consequently adenocarcinaoma are potential complications of this disorder. Endoscopic diagnosis of pathological changes in gastroesophageal junction including esophagitis (defined by Los Angles classification) and Barrett's mucosa (as defined by Prague consensus) is based on visual detection of two boundaries: mucosal color change between esophagus and stomach, and top end point of gastric folds. Presence and pattern of mucosal breaks on gastroesophageal mucosal junction (Z line) classify esophagitis in patients and distance between the two boundaries points to possible columnar lined epithelium. Since visual detection may face intra- and inter-observer variability, our objective was to define the boundaries automatically based on image processing algorithms that may enable us measure the detentions of changes in future studies. \\\\ To identify Z-line, at first step artifacts of endoscopy images are eliminated, and non linear diffusion filtering is applied to emphasize the differences between the regions inside and outside of Z-line. In the second step by using SUSAN edge detector, Mahalanobis distance criteria and gabor filter bank, an initial contour will be estimated for Z-line. Using Region Based Active Contours, thi contour converges to the Z-line and therfore region inside Z-line will be segmented. At last by applying morphological operators and gabor filter bank to the regio inside of Z-line, gastric folds will be identified. For evaluating results a data base included 26 images and their ground truths has been collected. the average of accuracy, sensitivity and specificity of Z-line segmentation are 0/97 ,0/95,0/90 respectively. Also ABD criteria which shows the average distance between the boundary detected by the algorithm and that detected by practitioner is 4/18 pixels. Also two critera that compare segmentatoin of folds with several ground truths, that is SSC and JIGS, are 0/90 and 0/84 respectively. Accordingly, considering these results, segmentation of Z-line and gastric folds are matched to the ground truths with an appropriate accuracy. Kew Words: 1. Adenocarcinoma, 2. Barrett's esophagus 3. Demarcating Z-line and gastric folds boundary, 4. Segmentation of LES endoscopy images,
بیماری برگشت محتویات معده به مری یا رفلاکس از رایج‌ترین بیماری‌های دستگاه گوارش و عامل اصلی آسیب‌هایی است که بافت پوششی مری را تحت تأثیر قرار می‌دهد. متاپلازیای معده‌ای از جنس سلول‌های غددی مکعبی و مریِ بارِت از عوارض بالقوه‌ی این بیماری است. یکی از عمده‌ترین روش‌های تشخیص این بیماری‌ها براساس تخمینی است که متخصص از محل مربوط به اتصال معده به مری می‌زند. این محل اتصال با شناسایی دو مرز تشخیص داده می‌شود. مرز اول محل اتصال ساختمان معده به مری است که علامت آن پایان چین‌های معده است. مرز دوم محل اتصال بافت معده به مری است که علامت آن خط افتراق قرمز-صورتی یا Z-line است. متخصص با درنظرگرفتن فاصله‌ی این دو مرز و با استفاده از معیارهای چشمی‌ از قبیل لس‌آنجلس یا پراگ بیماری را در دسته‌های مختلف درجه‌بندی می‌کند. بنابر مطالعات انجام‌شده این درجه‌بندیِ چشمی در معرض خطاست. هدف این تحقیق ارائه‌ی روشی برای شناسایی خودکار Z-line و چین‌های معده با استفاده از الگوریتم‌های پردازش تصویر است. در این روش ابتدا آرتیفکت‌های تصاویر آندوسکوپی حذف‌شده و با به‌کارگیری فیلتر انتشار غیرخطی بر افتراق بین ناحیه‌های مربوط به داخل و خارج Z-line تأکید می‌شود. سپس با استفاده از لبه‌یاب سوسان، معیار فاصله‌ی مهالانوبیس و بانک فیلتر گابور یک کانتور اولیه‌ی تا حد امکان نزدیک به Z-line تخمین زده می‌شود. این کانتور اولیه با حرکت بر روی تصویر به Z-line همگرا می‌شود. در آخر با اعمال عملگرهای ریخت‌شناسی و بانک فیلتر گابور بر ناحیه‌ی داخل Z-line ، چین‌های معده شناسایی می‌شوند. برای بررسی دقت روش پیشنهادی پایگاه داده‌ای متشکل از 26 تصویر به همراه نقشه‌های درستی مربوط به Z-line و چین‌های معده جمع‌آوری شد. در مورد نتایج بخش‌بندیِ Z-line میانگین شاخص‌های دقت، حساسیت و ویژگی به ترتیب 0/97، 0/95 و 0/90 بدست آمده است. همچنین شاخص ABD که نشان‌دهنده‌ی میانگین فاصله‌ی مرز بخش‌بندی الگوریتم تا مرز نقشه‌ درستی متخصص است، 4/18 پیکسل محاسبه شده‌ است. در مورد شناسایی چین‌های معده نیز متوسط شاخص‌های SSC و JIG که شاخص‌هایی برای مقایسه خروجی الگوریتم با نظر چند متخصص هستند، به ترتیب 0/90 و 0/84 بدست آمده است. بنا بر نظر متخصصین گوارش با توجه به این نتایج، بخش‌بندی Z-line و چین‌های معده با دقت قابل قبولی بر نقشه‌ی درستی منطبق است و می‌تواند منجر به افزایش دقت تشخیص بیماری شود. کلمات کلیدی: متاپلازیای معده‌ای، مریِ بارِت، تشخیص Z-line و مرز چین‌های معده، بخش‌بندی تصاویر آندوسکوپی انتهای مری

ارتقاء امنیت وب با وف بومی