Beyin mr görüntülerinin dalgacık dönüşümü ve özörgütlemeli harita ağları kullanılarak bölütlenmesi

MR görüntüleme tekniği ağrısız ve hasta vücuduna zarar vermeden uygulanan, özel bir makine ile kemiklerin ve diğer dokuların görüntülerinin alındığı bir tıbbi görüntüleme metodudur. Yüksek kalitede tıbbi görüntüler elde etmek amacıyla geniş ölçüde kullanılmaktadır. Beyin MR görüntülerinin bölütlenmesi, ilgilenilen dokuların diğer dokulardan ayrılarak belirgin hale getirilmesi, beyin tümörleri ve diğer nörolojik hastalıkların teşhisi amacıyla gerekli olan çok önemli ve zor bir işlemdir. Bu çalışmada, beyin MR görüntüleri gri cevher, beyaz cevher ve beyin-omurilik sıvısı sağlıklı dokuları ile varsa tümör ve ödem hastalıklı dokularına bölütlenmektedir. Literatürde bu tez çalışmasındaki yöntemleri kullanarak tümör ve ödem ile birlikte sağlıklı beyin dokuları bir arada bölütleyen bir çalışma bulunmamaktadır.Bu çalışmada, beyin dokularının bölütlenmesi işlemi, gerçek beyin görüntüleri kullanılarak oluşturulmuş beyin modeli, sağlıklı kişilere ait beyin MR görüntüleri ve beyninde tümör bulunan kişilere ait hastaneden toplanan beyin MR görüntüleri üzerinde gerçekleştirilmiştir. Eşyönsüz yayınım filtresi ile filtrelenen görüntüler çakıştırılarak aynı koordinat sisteminde gösterilmiştir. Beyin dokusu dışındaki alanları görüntülerden çıkartmak için eşikleme ve morfolojik işlemleri bir arada kullanan bir algoritma geliştirilmiştir. Görüntülerden özellik çıkartmak için dalgacık dönüşümü yöntemi kullanılmıştır. Bölütleme işlemi için danışmansız bir yapay sinir ağı olan özörgütlemeli harita ağı kullanılmıştır. Özörgütlemeli harita ağı, el ile etiketlenmiş görüntü bölgeleri ve çıkış nöronlarının isabet histogramına dayanarak geliştirilen algoritma ile etiketlenmiştir. Nöronların en iyi konumunu ayarlamak için danışmanlı bir yöntem olan öğrenmeli vektör nicemleme algoritması kullanılmıştır. Sonuçlar, duyarlılık, belirlilik ve elle yapılan bölütleme ile sistemden elde edilen bölütleme sonuçlarının örtüşme oranlarını gösteren Dice benzerlik indeksine göre değerlendirilmiştir. Bölütleme işleminin adımlarını sonuçlarını görerek gerçekleştirebilmek üzere MATLAB ortamında bir grafik ara yüz geliştirilmiştir. Bölütleme sonuçları, beyin MR görüntülerinin bölütlenmesinin dalgacık dönüşümü ve özörgütlemeli yapay sinir ağları ile mümkün olduğunu göstermiştir.