دانشکده مهندسـی

پایان‌نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی کامپیوتر (هوش مصنوعی)

 ارائه یک روش جدید به منظور بررسی روند درمان ضایعات و تحلیل استخوان دندان در یک دوره زمانی

 استاد راهنما:

دکتر فرشاد تاجری پور

 بهمن 1391

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

 ارائه یک روش جدید به منظور بررسی روند درمان ضایعات و تحلیل استخوان دندان در یک دوره زمانی

 تکنیک های مختلف پردازش تصویر کاربرد گسترده‌ای در حوزه دندانپزشکی دارد. از جمله این کاربردها می‌توان به تشخیص هویت بر مبنای تصاویر دندانپزشکی، تشخیص پوسیدگی های دندانی و همچنین شناسایی و بررسی ضایعات دندانی اشاره کرد که عمدتا در اطراف انتهای ریشه دندان اتفاق می‌افتد. همچنین با استفاده از تکنیک های پردازش تصویر می‌توان به دندانپزشک در تشخیص ضایعات دندانی کمک کرد که روند درمان با کیفیت و دقت بیشتری انجام شود. عدم درمان این ضایعات، ممکن است منجر به آسیب های جدی به بافت لثه و دندان و کاهش توده استخوانی دندان شود. در این رساله، یک روش جدید بر مبنای ویژگی های تصویری دندان های تحت درمان ریشه، برای قسمت بندی و جداسازی دندانها از یکدیگر، همچنین تعیین موقعیت انتهای ریشه و در نهایت مشخص کردن ضایعات دندانی ارائه شده است. نتایج تجربی حاصل از آزمایش  الگوریتم  پیشنهادی روی تصاویر موجود نشان می‌دهد که علی رغم کیفیت پایین تصاویر،  الگوریتم ارائه شده کارایی موثر در جداسازی دندانها از یکدیگر و تعیین محل انتهای ریشه و تشخیص ناحیه دچار ضایعات استخوانی دارد.

فهرست مطالب

 عنوان                                                                                                                صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1- کلیات 2

1-2-  مقدمه‌ای بر رادیولوژی دندان 3

1-2-1- رادیوگرافی سفالومتری   4

1-2-2- سیستم‌های دیجیتال رادیوگرافی دندان 5

‌1-2-3- رادیوگرافی پری اپیکال 7

1-2-4- رادیوگرافی پانورامیک (پانورکس) 8

‌1-2-5- دوربین های داخل دهانی‌ 9

1-3- تعریف مسئله 9

1-4- نگاهی به فصول پایان نامه 11

1-5- جمع بندی 12

فصل دوم: پیشینه تحقیقات

2-1- مقدمه 14

2-2- روش‌های موجود برای جداسازی و قسمت‌بندی تصاویر دندانپزشکی 16

2-2-1 روش سعید و همکاران 17

2-2-2- روش انیل جین  و هنگ چن 26

عنوان                                                                                                                صفحه

2-2-3- روش فانگ دین و باک هوای 28

2-2-4- روش ویجایاکوماری و همکاران 36

2-3- روش‌های موجود برای بررسی و تشخیص ضایعات دندانی 40

2-3-1- روش‌های بررسی ودرمان تحلیل ریشه دندان 40

2-3-2 روش‌های بررسی و تشخیص ضایعات دندانی اطراف انتهای ریشه 41

2-3-2-1 روش مول و ون 41

2-3-2-2 روش جانگ و لی 44

2-4- جمع بندی 46

فصل سوم: روش تحقیق

3-1- مقدمه 48

3-2- پیش پردازش و بهبود کیفیت تصاویر 49

3-2-1-فیلتر همریختی………………………………. 52

3-3- بخش بندی و جداسازی دندان‌ها 52

3-3-1-  هیستوگرام نگاشت انباره‌ای 53

3-3-2- تخمین زاویه چرخش: 55

3-4- تشخیص انتهای ریشه دندان: 61

3-5- تشخیص ضایعات استخوانی اطراف ریشه دندان: 64

3-6- جمع بندی 65

فصل چهارم: آزمایش‌ها و نتایج

4-1- مقدمه 67

4-2- بررسی نتایج مرحله پیش پردازش 68

عنوان                                                                                                                صفحه

4-3- بررسی نتایج حاصل در مرحله بخش بندی دندان‌ها 73

4-3-1- نتایج و آزمایشات مرحله بخش بندی دندان‌ها 73

4-3-2- ارزیابی مراحل بخش بندی دندان‌ها 76

4-4- نتایج  الگوریتم تشخیص انتهای ریشه دندان: 82

4-5- ارزیابی تشخیص  ضایعات استخوانی انتهای ریشه دندان 84

4-6- جمع بندی 86

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری و پیشنهادات برای کارهای آینده 88

فهرست منابع 90

فهرست جداول

 عنوان و شماره                                                                                                                                       صفحه

جدول 2-1-جدول تصمیم گیری بر اساس مجموعه‌های فازی 23

جدول 2-2-نتایج الگوریتم فانگ دین و باک هوای 35

جدول 4-1-نتایج الگوریتم پیشنهادی 78

تعداد صفحه :

فهرست شکل‌ها

 عنوان                                                                                                                    صفحه

شکل 1-1-ساختمان دندان 3

شکل 2-1–نمونه ای از تصویر رادیوگرافی سفالومتری 5

شکل 2-2-نمونه‌ای از تصویر رادیوگرافی پری اپیکال 8

شکل 2-3–نمونه‌ای از تصویر رادیوگرافی پانورامیک 9

شکل 2-1-هیستوگرام پروفایل سطری و ستونی و فواصل بین دندانی در تصویر …..18

شکل 2-2-اعمال عملگر بالاکلاه روی تصویر به همراه پروفایل دندان‌ها فواصل بین دندانی …19

شکل 2-3-هیستوگرام انباره‌ای تصویر دی نویز شده 20

شکل 2-4-مراحل باینری کردن تصویر به ازای هر سه حد آستانه 21

شکل 2-5-مجموعه های فازی تعریف شده 23

شکل 2-6-نتایج بخش بندی تصاویر رادیوگرافی بایت وینگ 24

شکل 2-7-نتایج بخش بندی تصاویر پیش پردازش شده رادیوگرافی بایت وینگ 24

شکل 2-8-نتایج بخش بندی تصاویر رادیوگرافی پری اپیکال 25

شکل 2-9-تصویر ورودی وهیستوگرام افقی نظیر آن 27

شکل 2-10-تشخیص مرز بین دندان‌های  فک بالا و پایین به کمک تابع اسپیلاین 27

عنوان                                                                                                                    صفحه

شکل 2-11-جداسازی دندان‌های مجاور در فک بالا 28

شکل 2-12-آناتومی یک دندان 30

شکل 2-13-نمونه هیستوگرام افقی تصویر 31

شکل 2-14-تقسیم تصویر بایت وینگ به چهار قسمت و خط جداکننده فکین ………………… 32

شکل 2-15–برخی از نتایج بخش بندی موفق دندان‌ها درتصاویر بایت‌وینگ 34

شکل 2-16–برخی از نتایج بخش بندی  ناموفق دندان‌ها در تصاویر بایت وینگ 34

شکل 2-17-نتایج الگوریتم فانگ دین و باک هوای 35

شکل 2-18–نمودار گرافیکی نتایج حاصل از جدول 2-2 35

شکل 2-19-هیستوگرام نگاشت انباره‌ای سطری و ستونی در روش فوق 39

شکل 2-20-نمونه موفقیت آمیز از یک تصویر بخش بندی شده به روش فوق 39

شکل 2-21-دندان دچار تحلیل ریشه 41

شکل 2-22-مراحل هفت گانه تشخیص ضایعه استخوانی 43

شکل 2-23–شمای کلی ROI 45

شکل 3-1-پیش پردازش ابتدایی تصویر 55

شکل 3-2-نمونه‌ای از تصاویر جمع‌ آوری شده 57

شکل 3-3–تصویر دی نویز شده و نمودار پروفایل سطری متناظر با آن 59

شکل 3-4-الگوریتم محاسبه زاویه چرخش 60

عنوان                                                                                                                    صفحه

 شکل 3-5-اعمال زاویه چرخش بر روی تصاویر 61

شکل 3-6-بلوک دیاگرام تشخیص انتهای ریشه 64

شکل 4-1– نتایج پیش پردازش اولیه تصویر 70

شکل 4-2–مراحل پیش پردازش نهایی بر روی تصویر 72

شکل 4-3-اثر به کاربردن فیلترهای آرام کننده بر هیستوگرام تصویر 73

شکل 4-4-مراحل الگوریتم تخمین زاویه چرخش 75

شکل 4-5-بعضی از نتایج حاصل از بخش بندی تصاویر 76

شکل 4-6-نتایج بخش بندی الگوریتم پیشنهادی 78

شکل 4-7-الگوریتم سعید و همکاران  79

شکل 4-8-مقایسه الگوریتم پیشنهادی را با روش سعید و همکاران 80

شکل 4-9–نمونه‌ای ازتصاویر که روش‌های موجود قادر به جداسازی آن نمی‌باشند 81

شکل 4-10–تکرار دوبار الگوریتم چرخش 82

شکل 4-11-مراحل الگوریتم تشخیص انتهای ریشه………………………………………………………………..83

شکل 4-12– عملکرد الگوریتم تشخیص انتهای ریشه 84

   عنوان

شکل 4-13–مراحل تشخیص ضایعان استخوانی اطراف انتهای ریشه دندان  85

شکل 4-14–برخی از نتایج تشخیص ضایعات دندانی 85

• کلیات

دندان مرکب از یک ساختمان سختی است که بافت نرم زنده‌ای را احاطه کرده است. شکل1-1 ساختمان دندان را نشان می‌دهد. قسمت نرم مرکزی دندان ، پالپ و دراصطلاح عامیانه، عصب نام دارد که شامل سلولها، عروق خونی و اعصاب می‌باشد. قسمت اعظم ساختمان دندان را عاج تشکیل می‌دهد، درون عاج فضایی وجود دارد که شامل عصب و شبکه مویرگی است که اصطلاحاً به آن پالپ گفته می‌شود. پالپ از شاخه‌های اصلی اعصاب و عروق در انتهای ریشه منشعب می‌شود و از درون کانالهایی که در ریشه وجود دارد به این فضا می‌رسد. حس، تغذیه، عاج سازی و دفاع میکروبی از اعمال پالپ بشمار می‌آیند. این بافت نرم ممکن است تحت تأثیر میکرب‌ها عفونی شده و عفونت را در مسیر ذکر شده به استخوان اطراف ریشه منتقل کند. در چنین مواردی تمام این بافت توسط دندانپزشک برداشته شده، محفظه پالپ و کانالها تمیز و به نحو مطلوبی پر می‌شود. در صورت عدم معالجه ریشه دندان سیر بیماری نهایتاً منجر به کشیدن و یا از دست دادن دندان خواهد شد. عوارض عدم درمان شامل آبسه، درد، عفونت شدید و نهایتاً از دست دادن دندان خواهد بود. اگر پالپی که آلوده شده و ملتهب و دردناک است خارج نشود و به عبارتی معالجه انجام نگردد، معمولاً درد آن بیشتر شده و بیمار را اذیت می‌کند.سرایت عفونت به استخوان انتهای ریشه باعث ایجاد کیست و یا آبسه  در انتهای ریشه می‌گردد.[1]

ساختمان دندان

مقدمه‌ای بر رادیولوژی دندان

از دستگاه رادیوگرافی دندان برای رادیوگرافی داخلی دهان و دندان ها استفاده می شود. اساس آن را تیوب خود یکسو کننده تشکیل می‌دهد. تیوب به نحوی نصب می شود که بیشترین قابلیت مانور را داشته باشد. اندازه نقطه کانونی تیوب کوچک است. تایمر دستگاه به طریق ساعتی یا الکترونیکی کار می کند.

‌یونیت‌های رادیوگرافی دندان  یونیت‌های رادیوگرافی دندان برای تصویربرداری از دندان‌ها، آناتومی یک دندان منفرد (یعنی تاج، گردن و ریشه) و مشکلات دندانی مثل پوسیدگی در بیماران بالغ و اطفال و نیز جهت برنامه ریزی و ارزیابی مربوط به ارتودنسی به کار میروند. سه نوع تـصویربرداری قابل انجام است: رادیوگرافی داخل دهانی، پانورامیک و سفالومتریک.
در رادیوگرافی داخل دهانی جهت تصویربرداری بایت وینگ، پری اپیکال و اکلوزال، فیلم داخل دهان بیمار قرار می گیرد. تصاویر رادیوگرافی بایت وینگ، تاج و یک سوم فـوقـانی ریشه دندان های فوقانی و تحتانی را نشان می دهد. در رادیوگرافی پری اپیکال، کل ساختار دندان شامل ریشه برروی یک فیلم و آرواره هـای فک بالا و پایین برروی فیلم‌های جداگانه‌ای تصویر می‌شود. تصاویر رادیوگرافی الکوزال[1]، سطح دندان های میانی کوچک و بزرگ را نشان می دهد. در رادیوگرافی پانورامیک، تصاویر ناحیه فک و صورت با استفاده از یک پرتوگردان و یک کاست فیلم خارجی به دست می‌آید. سپس قوس دندانی در یک تصویر منفرد، به صورت یک شکل بیضوی نمایش داده می شود. یونیت های پانورامیک، برای تهیه تصاویر رادیوگرافی محلی از ساختار دندانی به کار می رود.

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 726