دراسة أداء أنظمة الكشف بمساعدة الحاسب عن التكلسات الميكروية في صور الماموغرام الرقمية

سرطان الثدي هو من الأمراض السرطانية الأكثر انتشاراً بين النساء. و تشخيصه في مرحلة مبكرة تتيح إمكانية علاج المرض بشكل أكثر فعالية. و تعد التكلسات أحد أهم العلامات للكشف عن السرطان بمرحلة مبكرة. و التصوير الشعاعي للثدي (الماموغرام) هو الأسلوب الأمثل و المتبع للكشف عن آفات الثدي باستخدام جرعات منخفضة من الأشعة. و قد أثبتت الدراسات أن حساسية الماموغرام قابلة للتحسن بين 15% و 30% بالاعتماد على أنظمة التشخيص بمساعدة الحاسب (CAD (Computer Auto-Detection، و التي تعد بمنزلة قارئ ثانٍ لتنبيه الطبيب إلى مناطق قد يغفل عنها. تلخص هذه المقالة الخوارزميات المختلفة التي نُشرت مؤخراً للكشف عن التكلسات الميكروية و تقارن أداءها. و تناقش أسباب ضرورة اعتماد قاعدة بيانات عامة معيارية لاختبار أداء أنظمة الكشف بمساعدة الحاسب CAD و الدوافع لزيادة كفاءة مختلف أنظمة CAD في المجال التشخيص السريري.

استخدام تحويلي TOP-HAT و BOTTOM-HAT لتحسين تباين صور الماموغرام

التصوير الشعاعي للثدي (الماموغرام) هو تقنية تستخدم على نطاق واسع للكشف عن سرطان الثدي، فبالرغم من وجود تقنيات أخرى مختلفة للكشف عن سرطان الثدي إلا أن التصوير الشعاعي للثدي هو الأسلوب الأكثر موثوقية و فعالية في الكشف المبكر عن سرطان الثدي. إن الصور التي يتم الحصول عليها عن طريق التصوير الشعاعي للثدي هي ذات تباين منخفض و هذا ما يسبب مشكلة لأطباء الأشعة لتشخيص المرض من هذه الصور، إذاً، تستخدم تقنيات معالجة الصورة في الحصول على صور ذات جودة عالية، بهدف استخلاص أي نوع من المعلومات منها، لذلك وضعت العديد من الخوارزميات لتحسين تباين الصورة خلال السنوات الماضية. في هذا العمل، اُقْتُرِحَتْ طريقة لتحسين تباين التكلسات في صور الماموغرام، تعتمد هذه الطريقة على تطبيق تحويلي القبعة العليا Top-Hat و القبعة السفلى Bottom –Hat و التي تعتمد على العمليات المورفولوجية الرياضية. اختبرت الطريقة على مجموعة صور ذات أنماط مختلفة من نسج الثدي من قاعدة بيانات معيارية mini-Mias . لتقييم أداء خوارزمية التحسين استخدم معيار تحسين التباين CII، و معيار نسبة ذروة الاشارة الى الضجيج PSNR بعد كل تحسين. تشير النتائج التجريبية أن الخوارزمية المقترحة لديها القدرة على تحسين نظام التشخيص بمساعدة الحاسب (CAD) و خاصة لنسج الثدي الكثيفة.

الكشف الآلي عن آفات الثدي في صور الماموغرام مع استخلاص الخصائص باستخدام طريقة أوتسو Otsu

يعتبر الماموغرام الخيار الأفضل للكشف المبكر عن سرطان الثدي عند النساء، طورت أنظمة الكشف بمساعدة الحاسب (CAD) من أجل تحسين تشخيص صور الماموغرام. يقدم هذا البحث طريقة مقترحة لتجزيء صور الماموغرام آلياً اعتماداً على طريقة أوتسو Otsu’s method بهدف كشف آفة التكلسات الميكروية و الكتل من صور الماموغرام المجزأة ، تستند هذه التقنية المقترحة إلى ثلاث خطوات، أ ( تحديد مواصفات المنطقة ذات الاهتمام ROI, ب ( تحويل المويجي ثنائي البعد، ج ( تطبيق تعتيب أوتسو على ROI لاستخلاص الآفة. اختبرت الطريقة المقترحة على عدة صور أخذت من قاعدة بيانات معيارية mini-MIAS. و نفذت ضمن بيئة برنامج الماتلاب، . و يمكن إنجازها بشكل فعال على حاسب شخصي بسيط. بينت النتائج التجريبية و نتائج تقييم الأداء بأن الخوارزمية المقترحة تعتبر أداة مساعدة في تحسين أداء التشخيص، و لها القدرة على الكشف عن آفات الثدي.