Skip to main content
SUPERVISOR
Rasoul AmirFattahi,Said Sadri
رسول امیر فتاحی ورنوسفادرانی (استاد راهنما) سعید صدری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Farzad Rostami ghahfarokhi
فرزاد رستمی قهفرخی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Vessel Extration from Fundus Fluorescein Angiogram and Computation of Blood Flow Velocity in Arteries
Diabetic retinopathy is one of the most epidemedical diseases in the humanvisual system.The cause of this diasease is the increaseofglucose level rate in the blood. In this thesiss weintroduce a novel technique to estimate blood flow velocity in main retinal arteries by using florescent angiography video clips.For preprocessingvideo frames, we apply Gabor filter to enhance contrast of them then we usestatistically local thresholding (SLT) and support vector machine (SVM) image processing approaches to extract retinal vessels. It was necessary to preprocess videos to eliminate sensitivity changes applied by imager operator. The next step was processing the intensity vs. time curves of retinal vessel points in order to obtain the cross time (CR) of dye. We processed curves to find corresponding points (The points where all curves show the same behavior). Knowing CR between points, the next step was to compute on-vasculature distance (OVD) between pixels and after that blood flow velocity was estimated in vessels by CR and OVD. Finally estimated speed was evaluated with blood flow simulation that was made with MATLAB software. .We got 94% accuracy, forSLT based method and 91% accuracyfor SVM vessel extraction method. Our results showed that none proliferative diabetic retinopathy patients had a range of 5.23 to23.63 , moderate diabetic retinopathy patients had a range of 1.09 to 8.44 , proliferative diabetic retinopathy patient had 1.32 and healthy data had 4.77 mm/sec blood flow velocity. . Keywords: Diabetic Retinopathy,Fundus Fluorescent Angiography,Statistically Local Thresholding, Support Vector Machine (SVM) method, Intensity vs. Time Curves.
رتینوپاتی دیابتی جزء خطرناک‌ترینوشایع‌ترینبیماری‌هایسیستمبیناییانسانبهشمارمی‌آید. علتبیماریرتینوپاتیدیابتیافزایشمیزانسطحگلوکزدرخوناست. طبق آمار منتشرشده، خطر ابتلا به نابینایی در افراد دیابتی حدود 25 برابر بیشتر از افراد سالم است. در گذشته تصور می‌شد که تغییرات ساختاری در سطح شبکیه چشماولین نشانه‌ی ایجاد رتینوپاتی دیابتی می‌باشد. با این وجود تحقیقات اخیر نشانمی‌دهد که تغییرات سرعت خون در شبکیهیکی از علائم رتینوپاتی دیابتی است که قبل از ایجاد تغییرات ساختاری در سطح شبکیه به‌ وجود می‌آید.در این پایان نامه برای اولین بار الگوریتمی برای محاسبه‌ی سرعت فلوی خون درشریان‌های شبکیه با استفاده از ویدئوی آنژیوگرافی ارائه می شود. در روش پیشنهادی ابتدا فریم های ویدئوی آنژیوگرافی به منظور استخراج رگ ها مورد پردازش قرار می‌گیرند. بدین منظور با اعمال فیلتر گابور کانتراست فریم ها افزایش مییابدو پس از آن با استفاده از روش هایآستانه گذاری آماری ناحیه‌ایو همچنین روش دسته بند SVM رگ های شبکیه استخراج می شوند. سپس با انتخاب چند نقطه از شریان مورد نظر به محاسبه سرعت فلوی خون در آن می‌پردازیم. یکی از موانع تعیین سرعت فلوی خون در شریان‌ها، دنبال کردن ماده فلورسنت درخشان در شریان‌های شبکیه می‌باشد. چون در آنژیوگرافی چشم بر خلاف آنژیوگرافی قلب ماده فلورسنت درخشان به طور یکنواخت در رگ‌ها پیشروی نمی‌کند. در آنژیوگرافی چشم، شدت روشنایی رگ‌ها دارای دو مولفه است. یک مولفه مربوط به پیشروی ماده‌ی درخشان فلورسنت و مولفه ی دیگر مربوط به روشن شدن همزمان کل رگ ناشی از ماده ی درخشان فلورسنت می باشد. این در ردیابی ماده‌ی درخشان فلورسنت ایجاد مشکل می کند. این مشکل با تبدیل منحنی روشنایی-زمان به منحنی روشنایی نسبی- زمان و حذف تغییرات شدت نور حل می‌‌شود. در نهایت با پردازش منحنی روشنایی‌نسبی-زمان و مقایسه‌ی منحنی های مربوط به نقاط متوالی انتخاب شده، سرعت متوسط برای قطعه رگ مذکور محاسبه می‌شود. در انتها میانگین سرعت متوسط فلوی خون در شریان‌های اصلی شبکیه تا شاخه دوم را حساب کرده و انحراف معیار مقادیر به‌دست آمده برای هر داده را حساب می‌کنیم.با وجود اینکه الگوریتم‌های استخراج رگ برای داده‌های فلورسنت آنژیوگرافی طراحی شده‌اند،در الگوریتم استخراج رگ مبتنی بر پنجره دقت به دست آمده برای استخراج رگ بر روی پایگاه داده فاندسDRIVE تقریباِِ 94% و در روش SVM تقریبأ 91% به دست آمد. برای انجام این تحقیق از چهارده ویدیوی فلورسنت آنژیوگرافی بیمارستان چشم فارابی تهران استفاده شد.با توجه به مقادیر سرعت اندازه‌گیری شده به وضوح مشاهده می‌شود که مقادیر سرعت در افراد مبتلا بهرتینوپاتی غیرپرولیفراتیو خفیف از فرد سالم بیشتر می‌باشد. همچنین با مشاهده پرونده افراد مورد آزمایش دیده می‌شود که میانگین سن ، جنسیت، قد، وزن، استعمال دخانیات تأثیری در میانگین سرعت فلوی خون این افراد ندارد. کلمات کلیدی: 1- رتینوپاتی دیابتی 2- سرعت خون شریان‌ها3- روش های آستانه گذاری آماری ناحیه‌ای 4- ویدئوی آنژیوگرافی5- روش SVM6- منحنی روشنایی‌نسبی-زمان

ارتقاء امنیت وب با وف بومی