Abdominal MR görüntülerinde hareket tahmini
Motion estimation for abdominal MRI
Yazar: MÜNİBE ŞİMŞEK YILDIRIM
Danışman: YRD. DOÇ. DR. FATİH ERDOĞAN SEVİLGEN
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Hareket tahmini = Motion estimation ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging

Özet:
Kanser vakalarında erken teshis, hastalıgın tedavisi ve seyrinin kontrol altınaalınabilmesinde hayati önem tasımaktadır. Alternatif yöntemler arasında, molekülergörüntüleme teknikleri sagladıkları spesifisite ile ön plana çıkmaktadırlar. Buyöntemde amaç, kanserli bölgeleri özel moleküllerle isaretleyerek tespitlerinikolaylastırmaktır. Ancak, halihazırda kullanılmakta olan teshis yöntemleri, bagırsakkanseri gibi yaygın kanser türlerinde bile yeterli sonucu vermemekte, kanseri erkensafhalarda teshis edememektedir. Solunum, peristaltik devinim, kan akısı gibihareket ve gürültü kaynakları, Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG) sinyaliniolumsuz yönde etkileyerek, kanserli bölgelerin belirginligini azaltırlar.Bu tez çalısmasında, söz konusu hareket sorununu çözebilmek için elde edilenabdomen MR görüntülerinin hareket kestirim algoritmalarıyla düzeltilmesiöngörülmüstür. Bu amaçla video ve TV uygulamarında yüksek basarı sergilemis3DRS algoritmasının farklı arama metotlarını kullanan türevleri gelistirilmis ve MRgörüntüleri üzerindeki kullanılabilirligi sınanmıstır. Algoritmaların, anatomik MRgörüntüleri üzerinde makul sonuçlar verdiginin görülmesi üzerine, bu görüntülerdenelde edilen hareket bilgilerinin kullanılarak yine bu görüntülerle es zamanlı olarakmoleküler görüntüleme teknikleri ile elde edilen MR görüntüleri üzerinde hastalıklıbölgelerin tespit edilebilirliginin arttırılıp arttırılamayacagı arastırılmıstır.Bu tez çalısması, 3DRS algoritmasının moleküler MR görüntüleme teknigineuygulanması konusunda bilinen ilk sonuçları içermektedir. Hareket telafi basarısı çokyüksek olmamasına ragmen, ilerki arastırmalar için temel olusturması sebebiyleyapılan çalısma oldukça önemlidir.Tez çalısması, Philips Arastırma Laboratuarlarında (Eindhoven, Hollanda)gerçeklestirilmistir.

Abstract:
Early diagnosis plays a crucial role in treating and controlling cancer cases.Molecular Imaging (MI) techniques show a strong potential in improvingdetectability due their high specificity. MI makes use of specially designed molecularagents that bind to the targeted tissue and increase the visibility of the target.Unfortunately, current diagnostic techniques appear to attain low success ratesin detecting cancer in its earliest stages. The presence of different motion types in theabdomen, i.e. peristaltic movement of the bowel and respiration, and strong noisesources like blood flow, distort the acquired images and decrease detectability ofmolecularly marked cancerous tissues.By applying motion estimation methods to the distorted data, it is hypotizedthat, it would be possible to correct the distortion and allow a better detection of themolecularly marked regions. For this purpose, several block matching algorithms,based on a proven search method called 3DRS have been investigated. Several 3DRSvariants have been applied to abdominal MR images. After observing that thisrevealed reasonable motion estimation results on anatomic MR data, the studies werefurther extended to see whether the obtained motion information could be used toimprove detectability on images simultaneously obtained molecular MR images.To the best of our knowledge, the presented results are the first published onthe application of 3DRS to molecular imaging MRI data. Although the achievedmotion compensation level is not as high as desired, the results presented here forman important basis for future studies.This thesis covers studies carried out at Philips Research Labs in Eindhoven,The Netherlands.