Lub Hlwb Tumor MRI Kev Tshawb Nrhiav Siv Matlab: 6 Cov Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:27

Los ntawm: Madhumita Kannan, Henry Nguyen, Ashley Urrutia Avila, Mei Jin

Txoj cai MATLAB no yog ib txoj haujlwm txhawm rau txheeb xyuas qhov loj me, lub cev, thiab qhov chaw ntawm tus qog pom hauv tus neeg mob lub hlwb MRI ntsuas. Txoj haujlwm no yog tsim los ua haujlwm thawj zaug nrog kev kuaj pom cov qog ntshav hauv lub hlwb MRI, tab sis nws kuj tseem tuaj yeem siv rau kev kuaj mob qog noj ntshav hauv lwm yam kev kuaj lub cev ib yam.

Cov lus qhia hauv qab no yuav xub piav qhia cov txheej txheem rau kev tshuaj xyuas cov duab los ntawm kev lim thiab ntxuav MRI scan, los ntawm kev ua haujlwm binarizing, lim dej nruab nrab, thiab zawv zawg qhov rais. Tom ntej no, nws yuav qhia paub yuav ua li cas cais cov qog nqaij hlav siv lub ntsej muag elliptical uas tau tsim ua ntej, thiab lim nws ntxiv txhawm rau piav qhia ib puag ncig ntawm cov duab ntawm cov qog.

Thaum kuaj pom cov qog, cov lus qhia yuav piav qhia ntxiv yuav ua li cas koom nrog txoj haujlwm no rau hauv cov duab siv sib tham (GUI). Thoob plaws cov lus qhia no, cov cai tsim nyog thiab cov ntaub ntawv yuav raug txuas los pab piav qhia qhov kev tshuaj xyuas MRI no ua haujlwm li cas.

Qee yam kom paub, rub tawm, thiab npaj ua ntej koj mus txuas ntxiv nrog cov lus qhia no: 1. Nco ntsoov kom muaj qhov hloov tshiab kawg ntawm MATLAB rub tawm. Koj tuaj yeem nruab R2018b ntawm no:

2. Txhawm rau kom ua txoj haujlwm no, koj yuav tsum tau nkag mus rau MRI lub hlwb scan cov ntaub ntawv. Txawm hais tias qee qhov tuaj yeem nrhiav tau los ntawm Google cov duab, kev tshuaj xyuas kom raug thiab raug tuaj yeem ua los ntawm cov duab kom raug ntawm ntau txheej txheej ntawm lub hlwb kuaj rau txhua tus neeg mob. Koj tuaj yeem nkag tau cov ntaub ntawv rau 20 tus neeg mob sib txawv nrog glioblastoma ua ntej thiab tshaj tawm kev kho mob los ntawm cov ntaub ntawv no:

3. Lub hom phiaj ntawm txoj haujlwm no thiab ntau txoj hauv kev uas coj txoj haujlwm no tau hais tseg hauv daim ntawv tshawb fawb no:

Kauj Ruam 1: Pib Siv Cov Neeg Siv Khoom Siv Duab (GUI)

Thawj kauj ruam yuav yog los tsim thiab pib ua cov duab siv interface, GUI. Qhov no tuaj yeem ua tiav los ntawm kev ntaus ntawv qhia rau hauv lub qhov rai hais kom ua, nyem nkag mus, thiab tsim GUI tshiab. Thaum cov kauj ruam no ua tiav koj tuaj yeem pib tsim cov haujlwm xws li axes, cov ntawv zoo li qub, kho cov ntawv, thiab thawb cov nyees khawm uas yuav tshwm tawm thaum qhov program tau ua haujlwm thiab tus neeg siv tuaj yeem cuam tshuam nrog. Cov haujlwm no tuaj yeem hloov kho thiab tswj hwm los ntawm tus kws tshuaj xyuas khoom, txawm li cas los xij qhov tseem ceeb tshaj plaws uas yuav tsum tau hloov pauv thaum tsim cov haujlwm no yog Lub Npe Tag. Nws yog ib qho tseem ceeb kom hloov Tag Lub npe ntawm txhua txoj haujlwm uas tau ua tiav vim tias nws yuav tso cai rau peb los tsim qhov sib txawv hu rov qab ua haujlwm. Thaum koj txaus siab nrog kev teeb tsa ntawm koj GUI koj tuaj yeem txav mus rau rub cov DICOM cov ntaub ntawv uas yuav tshwm rau hauv GUI.

Kauj Ruam 2: Thauj khoom thiab Nyeem Cov Duab MRI hauv MATLAB

Txhawm rau thauj DICOM cov ntaub ntawv koj yuav tsum tau pib ua kom raug hu rov qab ua haujlwm uas yuav ua tiav thaum nias lub pob "Load MRI Image." Thaum qhov no ua tiav, koj yuav tsum tsim qhov sib txawv thoob ntiaj teb uas yuav tso saib cov duab ntawm cov tuav tes qhov twg koj xav kom Thawj MRI Duab los tso tawm. MRI luam cov duab rub tawm los ntawm lub hauv paus yog txhua DICOM cov ntaub ntawv tsim tawm uas yuav tsum tau rub rau hauv koj phau ntawv teev npe MATLAB. Nrhiav cov ntaub ntawv siv imgetfile txhawm rau txhawm rau thauj lawv mus rau qhov haujlwm. Cov duab tau nyeem siv siv ua hauv MATLAB ua haujlwm 'dicomread', thiab thawj cov duab nyoos rau txhua cov ntaub ntawv yog siv rau sab laug GUI qag siv imshow.

Ua hauv MATLAB ua haujlwm 'dicominfo' kuj tseem muaj txiaj ntsig zoo hauv kev hais daws txhua cov ntaub ntawv ntawm txhua MRI dicom cov ntaub ntawv. Peb siv txoj haujlwm no txhawm rau tshem tawm txhua cov ntaub ntawv piav qhia ntawm cov neeg mob, xws li lawv kev sib deev, hnub nyoog, qhov hnyav, thiab qhov siab. Lub luag haujlwm no tseem muab rau koj nrog kev txiav txim pawg uas muaj txiaj ntsig zoo rau kev ua tiav ntawm txoj haujlwm hauv cov duab siv sib tham. Peb tsim cov kev hloov pauv rau txhua tus ntawm cov ntaub ntawv piav qhia ntawm cov neeg mob uas yuav siv rau GUI thaum lub khawm tshawb pom raug nias.

Kauj Ruam 3: Duab Lim

Thaum DICOM cov ntaub ntawv ntawm cov duab nyoos tau rub thiab nyeem, cov duab yuav tsum tau hloov pauv los ntawm cov xim dub mus rau hauv daim ntawv binarized uas tsuas yog cov xim dub thiab dawb Peb tau siv lub luag haujlwm 'imbinarize' los tsim cov duab binary los ntawm cov duab nyoos los ntawm tswj hwm ntawm kev hloov pauv pib ntawm kev nkag siab tus nqi ntawm 0.59. Lub hauv paus pib qhov cuam tshuam ntawm qhov ua tau zoo, 0.5 tau qis thiab tsis tuaj yeem tshawb pom qhov ci ntsa iab thiab qhov me me los ntawm daim duab, yog li peb nce nws mus rau 0.59.

Cov duab binarized yog tom qab ua tiav los ntawm cov lim nruab nrab siv lub luag haujlwm 'medfilt2' vim tias cov duab binarized yog ob-seem. Peb teeb tsa txhua qhov pixel tso tawm kom muaj tus lej nruab nrab hauv 5 x 5 cov neeg nyob ib puag ncig ib puag ncig pixel hauv cov duab binarized. Qhov no txo cov suab nrov thiab khaws cov ntug hauv 5 x 5 square ib ncig ntawm txhua lub pixel. Tom ntej no, peb siv lub qhov rai zawv zawg siv 'strel', txhawm rau tsim lub disk zoo li tus qauv kev teeb tsa nrog ib puag ncig ib puag ncig ntawm 2 txhawm rau txheeb xyuas txhua lub hauv paus, keeb kwm pixel, hauv txhua lub zej zog disk. Peb siv cov txheej txheem txheej txheem disk vim tias peb tab tom tshuaj xyuas txhua qhov chaw ncig thiab cov pixels hauv txhua qhov chaw, yog li cov khoom siv disk zoo dua.

Thaum cov duab tau raug lim, nws tuaj yeem raug ntxuav siv qhov 'imclose' ua haujlwm kom tshem cov xim dub nyob nruab nrab ntawm cov lim dej dawb hauv cov duab, thiab kaw txhua qhov khoob nyob ib puag ncig nws. Cov duab tiav ua tiav tuaj yeem npaj rau hauv daim duab thib ob ntawm daim duab ua ntej, tso cai sib piv ntawm cov duab nyoos thiab lim.

Kauj Ruam 4: Tumor Isolation Los Ntawm Elliptical Mask

Cov qaim qaim ntawm cov qog tuaj yeem raug cais los ntawm cov duab lim loj los ntawm daim npog ntsej muag ua ntej. Txhawm rau tsim daim npog ntsej muag no, koj yuav tsum paub qhov loj me ntawm qhov qub, cov duab MRI nyoos, thiab siv nws kab thiab kab ntev, raws li x thiab y- kev sib koom ua ke, faib qhov chaw nruab nrab rau qhov elliptical. Peb teeb tsa y-axis ua lub hauv paus loj nrog lub vojvoog ntawm 50 units los ntawm qhov chaw, thiab cov axis me nrog lub vojvoog ntawm 40 units los ntawm qhov chaw.

Peb siv MATLAB ua haujlwm 'meshgrid' los tsim lub dav hlau cartesian nrog ob txoj kab sib chaws sib koom ua ke raws qhov ua haujlwm muaj nyob hauv vectors los ntawm 1 txog qhov ntev ntawm x-axis, thiab los ntawm 1 txog qhov ntev ntawm y-axis ntawm daim duab. Col yog qhov sib piv qhov twg txhua kab yog theej ntawm x-axis, thiab Row yog matrix qhov twg txhua kab ntawv yog theej ntawm y-axis. Cov kab hluav taws xob sib txawv sawv cev los ntawm kev sib koom Col thiab Kab muaj qhov ntev (1: Y_Size) kab thiab ntev (1: X_Size) kab. Siv qhov ntsuas ntawm Col thiab Row tsim los ntawm daim phiaj cartesian txhawm rau txiav txim siab qhov sib npaug ntawm ellipse nyob ntawm qhov ntsuas uas tau txiav txim ua ntej thiab qhov chaw nruab nrab. Tam sim no tus txheej txheem elliptical tuaj yeem ua tiav nrog cov dawb pixels pom los ntawm cov qog nqaij hlav.

Kev siv lub npog ntsej muag elliptical ua ntej peb tuaj yeem txiav tawm cov qog tshwj xeeb uas koj xav tshuaj xyuas los ntawm cov duab lim. Daim npog ntsej muag elliptical pom tias qhov twg haum rau qhov haum ntawm tus qauv ellipse thiab lees paub qhov no yog qhov chaw ntawm cov duab lim kom pom tau tias yog qog. Txoj haujlwm 'bwareafilt' tom qab ntawv lim tawm tag nrho lwm yam khoom sab nraud qhov pom pom qog nqaij hlav ntawm daim duab. Peb siv lub qhov rai tshwj xeeb ntawm 500 los ntawm 4000 ua piv txwv raws qhov ntev ntawm txhua daim duab. Peb mam li siv lwm lub qhov rais zawv zawg nrog 'strel' ua lub tiaj tiaj zoo li tus qauv tsim ntawm lub zej zog ib puag ncig ntau dua ntawm 6, txhawm rau kaw qhov khoob ntawm txhua lub hauv paus dawb pixel hauv qhov kuaj pom. Qhov pom cov qog nqaij hlav tau raug ntxuav ntxiv siv 'imclose' txhawm rau tshem tawm cov pixels dub thiab sau rau hauv txhua qhov nrog 'imfill'. Cov qog ua haujlwm no tuaj yeem pom nyob rau hauv kab lus thib peb hauv cov phiaj xwm npaj ua ntej los muab kev sib piv ntawm cov qog sib cais thiab cov duab qub thiab lim ntawm MRI scan.

Kauj Ruam 5: Kev Txheeb Xyuas Tumor

Tam sim no tias cov qog nqaij hlav sib cais nrog lub npog ntsej muag, nws tuaj yeem hais tawm thiab nthuav tawm ntawm daim duab qub, los qhia nws qhov chaw nyob meej. Txhawm rau ua qhov no, peb tau siv lub luag haujlwm 'bwboundaries' txhawm rau taug qab cov qog pom yav dhau los nrog tus qauv. Peb tau teev cov qauv qhia kom tsis suav nrog lub qhov hauv cov qog nqaij hlav raws li nws tau hais tseg. Qhov no tuaj yeem npaj mus rau qhov qub, cov duab nyoos, siv lub 'rau' lub voj uas npaj cov phiaj xwm ib puag ncig cov qog siv qhov ntsuas ntawm kab nrog kab dav ntawm 1.5 pixels. Tus txheej txheem no yog tom qab tau npaj rau daim duab nyoos, qhia qhov loj me me thiab qhov chaw ntawm cov qog, txheeb ze rau thawj MRI scan.

Kauj Ruam 6: Txheeb Xyuas Lub Cev Muaj Zog ntawm Tumors

Qhov sib cais thiab piav qhia qhov chaw tuaj yeem muab cov ntaub ntawv tseem ceeb rau peb txog qhov loj me, thaj tsam, thiab thaj chaw ntawm cov qog. Peb siv 'thaj chaw thaj chaw' ua haujlwm txhawm rau txheeb xyuas cov khoom ntawm cov qog uas cuam tshuam rau thaj chaw, ib puag ncig, centroids, thiab tus lej ntsuas tus lej pixel. Tus lej ntsuas tus lej pixel no muab rau peb lub ntiaj teb tiag tiag rau txhua lub pixel ntawm txhua daim duab, tshwj xeeb rau txhua qhov luam theej duab. Cov peev txheej no tuaj yeem hloov pauv mus rau hauv ntiaj teb tiag tiag units ntawm millimeters. Cov ntaub ntawv piav qhia qhov kev zov me nyuam muab rau peb yog qhov tshwj xeeb rau txhua qhov MRI scan thiab muaj txiaj ntsig zoo hauv kev txiav txim siab qhov loj, qhov chaw, thiab hom qog, uas cov neeg siv tuaj yeem txheeb xyuas thiab suav nrog hauv cov duab siv.