Beyin MRI verilerinden kafatası kalınlığının hesaplanması

Bu tez çalışması, yaş ve cinsiyete bağlı olmaksızın 3-B MRI verilerinden kafatası kemik kalınlık haritasını otomatik hesaplayabilen üç farklı yöntemi içerir. Bu yöntemler termal ısı, dik ışın ve dik ışın temelli jeodezik eğri yöntemleridir. Termal ısı yönteminde, ısının cisim üzerinde yayılım prensibi esas alınmaktadır. Buna göre kafatasının iç yüzey kısmı 0℃ olacak şekilde ayarlanır ve ısının yayılımı sağlanır. Yayılım sonrası kafatasının dış yüzeyindeki ısı miktarları ölçülür ve iç-dış ısı farkı kemik kalınlık değeri orantılıdır. Bu orantının belirlenmesinde kalınlığı bilinen referans noktalar kullanılarak kalibrasyon yapılmaktadır. Dik ışın yöntemi, ışığın yayılımı prensibine dayanmaktadır. İlk olarak kafatası üçgenlerden oluşan büyük bir örgü (mesh) yapısına dönüştürülür. Milyonlarca düğüme sahip bu örgüde hesaplama maliyeti yüksek olacağı için kaynaştırma teknikleriyle düğüm sayısı azaltılır. Her bir düğümden kafatasına inen dik vektörler hesaplanarak tersi yönde ışın gönderilir. Işığın kemikten çıktığı ilk nokta ile başlangıç noktası arasındaki uzaklık kemik kalınlığını vermektedir. Son olarak dik ışın yönteminin hesaplama maliyetini düşürmek için dik ışın temelli jeodezik eğri yaklaşımı önerilmektedir. Bu yöntemde, kafatasının belirli noktalarına 23 adet işaretçi yerleştirilir. Sonraki adımda işaretçileri birbirine bağlayan jeodezik eğriler hesaplanır. Dik ışın yöntemiyle eğriler üzerindeki noktaların kalınlıkları hesaplanır. Son aşamada regresyon tekniğiyle diğer noktaların kalınlık değerleri hesaplanır. Fırat Üniversitesi Hastanesi Beyin Cerrahisi Bölümü'den elde edilen MRI verileri kullanılarak geliştirilen kemik kalınlığı hesaplama yöntemlerinden bilimsel çıktılar üretilmiştir.