Diş radyograflarının bilgisayar destekli analizi
Computer-aided analysis of dental radiographs
Yazar: RAMİZ GÖRKEM BİRDAL
Danışman: PROF. DR. AHMET SERTBAŞ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Bilim ve Teknoloji = Science and Technology

Özet:
Diş tedavisi işlemleri arasında yer alan kök kanal tedavisi, hastalanmış köklerin iyileştirilmesi amacıyla uygulanmaktadır. Yakın bir döneme kadar kökü iltihaplanmış hasta dişler, diğer bölgelere zarar vermemesi amacıyla çekilmekteydi. Ancak gelişen görüntüleme teknikleri ve kanal aletleri sayesinde diş çekimi yapılmadan uygulanan tedavilerin sayısı ve başarı oranı hızla artmıştır.
Tedavinin ilk adımı olan doğru teşhis bu süreçte büyük önem taşımaktadır. Endodontik hastalıklarda iltihap diş etinin altında, kök civarında oluştuğundan dolayı gözle görülemeyecek bir pozisyondadır. Bu nedenle teşhis için röntgen cihazlarıyla elde edilen görüntülerden faydalanılmaktadır. Elde edilen radyograflar uzman doktorun kabiliyetine bağlı olarak incelenip, yorumlanmaktadır.
Doğru teşhis başarı oranını yükseltmek için, radyograf yorumlama işleminin standartlaştırılmasına ihtiyaç duyulmaktadır. Kişisel olarak yapılamayan, tespit edilen alanın sayısal verilerle nicel olarak büyüklüğü, içindeki maddenin nicel yoğunluk oranı gibi bazı özellikler de standartlaştırma sayesinde hesaplanabilmektedir. Bu amaçla tez kapsamında, kök uçlarında yer alan iltihapları tespit edebilecek bir bilgisayar uygulaması geliştirilmesi amaçlanmıştır. Sistem tüm ağız içinin görüntüsünü veren panoramik radyograflar ile çalışmaktadır. Böylece kısmi olarak değil hastanın tüm dişleri üzerinden inceleme gerçekleştirilmiş olmaktadır.
Panoramik radyografın incelenmesi için sırasıyla görüntünün iyileştirilmesi, görüntünün kontrast iyileştirmesi, top-hat ve bottom-hat filtrelerinin uygulanması, radyograf içinde yer alan çene dışı ve sinüs boşluklarını da içeren alanların arındırılması, ROI adı verilen dişlerin yer aldığı ve incelemenin yapılacağı alanın belirlenmesi, dalgacık dönüşümü yönteminden yararlanılarak çenelerin ayrılması ve her bir dişin ayrı ayrı bölütlendirilmesi işlemleri gerçekleştirilmiştir. Çıkarılan bu alanlarda yer alan dişlerin kök kısımları bulunmuş ve kök etrafında inceleme yapılmıştır. Köke yakın piksellerin yoğunluklarına göre sınıflandırma işlemi uygulanmış, potansiyel iltihap olabilecek alanlar belirlenmiştir. Bulunan bu alanların kök ucuna uzaklığı, şekli, yayılma miktarı gibi bazı öznitelik bilgileri incelenerek kökte iltihap olup olmama durumuna karar verilmiştir.
Yapılan bu çalışmalar doğrultusunda doktor tecrübesine bağlı kalınmadan, hastalıklı diş köklerinin tespitini yapabilen, bulunan iltihapların koordinatını ve boyutunu hesaplayabilen bir bilgisayar uygulaması geliştirilmiştir. Elde edilen sayısal verilerin depolanarak ileride bu verilerin eğitim amacıyla kullanılabilmesi sağlanmıştır.

Abstract:
As one of dental treatments, root canal treatment, is applied in order to heal infected dental roots. In recent times, teeth with diseased roots were pulled out to save other areas and prevent metastasis. Through advanced imaging techniques and rotary instruments, number of treatments without pulling teeth have increased. Also the success of those treatments increased in parallel with this improvement.
Accurate diagnosis which is the first step of dental treatments has very important role during this diagnosis process. Infection is generally located close to teeth roots that are under gingiva. The position of irritation under gingiva makes it invisible to human eyes. So dentists use dental radiographs captured by X-ray machines for appropriate diagnosis. At last step, interpretation of radiographs mainly depend on expertise of the dentist.
There is a need to standardise radiograph interpreting process to raise the ratio of accurate diagnoses. Some facts like size of the detected region, intensity of substance in this region can be calculated by means of standardization. In this thesis, it is aimed to develop an application to detect potential irritation areas close to teeth roots. This system will be implemented on panoramic radiographs that reveal all teeth inside mouth. Such a system can be applied to all teeth rather than teeth in local areas.
Main steps of panoramic radiograph examination are; (i) noise reduction (ii) enhancing the input image (iii) detection of region of interest area (ROI) (iv) seperation of jaws using discrete wavelet transform (dwt) (v) segmentation of each teeth (vi) localization of roots and searching for infection in the covering region, in order. Then pixel intensities are checked around those root areas. After that root area pixels are classified up to their intensities, potential irritation areas are detected. Some information like the distance of detected potential infected area to root tip, shape of obtained area, and amount of deployment are examined. Eventually it is decided that area is whether infection or not.
As a result of this study, an analysis system which is capable of spotting teeth roots and find infections without any help of dentist is developed. The system can also find coordinate and size of each area individually. Such numeric data is more dependable than dentists opinions. Obtained numeric data can also be stored in order to be used for training of feature systems.