Radyoterapi film dozimetri sistemi
Özet
Bu çalışmada amaç, beyin tümörlü hastaların tedavi planlaması sırasında teşhislerinde kullanılan bilgisayarlı tomografi ya da manyetik rezonans görüntülerinde tümörlü beyin dokularının sağlıklı dokulardan tam olarak ayrılabilmesi için sınır noktalarının ortaya çıkarılması ve radyoterapi sırasında kanserli hastaya verilen radyasyon dozlarının görüntülerden elde edilmesidir. Bu sebeple sayısal sayısal görüntü işleme teknikleri kullanılarak bir radyoterapi film dozimetri sistem yazılımı tasarlanmış ve geliştirilmiştir. Çalışmada hesaplamaların daha kolay işlenebilmesi için 8-bitlik gri skala yani siyah-beyaz renk değerleri baz alınmıştır. Yazılımın içerisinde beyin tomografi kesit görüntülerinin gri skala renk değerleri okunarak matris halinde yazılım içindeki dahili hafızada tutulmuştur. Bu çalışma iki ana adımdan oluşmaktadır. İlk adımda 2 boyutlu beyin kesit görüntüsünden 3 boyutlu yüzey profil grafikleri ortaya çıkarılarak, tümörlü dokuların detayli olarak incelenmesi sağlanmıştır. Beyin kesit görüntülerinden elde edilen renk değerleri yazılım tarafından 3 boyutlu düzlemde profil doğruları olarak çizdirilerek 3 boyutlu beyin yüzey görüntüsü elde edilmiştir. Geliştirilen yazılımda 3 boyutlu beyin yüzey kesit görüntüsüne 360 derecelik rotasyon, büyültme ve küçültme özelliği ve iki boyutlu beyin kesit görüntüsü üzerinde seçilen bir bölgenin 3 boyutlu yüzey görüntüsünün ortaya çıkarılması sağlanmıştır. Ayrıca iki adet 2 boyutlu beyin kesit görüntüleri arasındaki fark ile bunlar üzerinde seçilen bir bölgeye ait farkın da 3 boyutlu koordinat sistemi üzerindeki yüzey görüntüsü ortaya çıkarılmıştır. İkinci aşamada ise beyin tomografi görüntülerinden elde edilen gri skala renk değer matrisleri, bu değerlerden hesaplanmış olan algılanan parlaklık (luminans), optik yoğunluk ve göreceli radyasyon doz değerleri hesaplanmıştır. Beyin kesit görüntüsü üzerinde, görüntünün üzerine konumlandırılmış olan referans maske görüntüsü tanımlanmıştır. Yine aynı boyuta sahip olan ve beyin kesit görüntüsünde doktor onayı alınarak tanımlanmış olan sağlıklı doku bölgelerinden referans maske görüntüsü kesilmiştir. Beyin kesit görüntü renk değerlerinden hesaplanmış olan algılanan parlaklık (luminans), optik yoğunluk ve göreceli radyasyon doz değer matrisleri olarak yazılımın dahili hafızasında saklanmışıtr. Bu değerler referans maske içinde ayrıca hesaplanmıştır. Örnek maske, beyin kesit görüntüsü üzerinde yatay eksende klavye ile hareket ettirilerek konumlandırıldığı noktalara karşılık gelen yukarıdaki matris değerleri ile referans maskenin ilgili hesaplanan matris değerleri arasında korelasyon yapılmıştır. Bu işlemde aynı değerlere sahip matrisler arasındaki korelasyon minimum, farklı değerlere sahip matris değerleri ise maximum korelasyonu vermiştir. Korelasyon işlemi sonucunda, korelasyon katsayı matrisi ortaya çıkarılarak, matrisin ortalaması alınmıştır. Ortalama sonucu kullanılan, yazılımda kullanılan maskelerin boyutlarının orta noktalarının çakışımına karşılık gelen iki boyutlu koordinat düzleminde grafiksel olarak gösterilmiştir. Bu grafikte çizilen noktalardan maksimum olanları, beyin kesit görüntülerindeki tümörlü doku ile hastalıklı doku arasındaki geçişleri göstermektedir. Daha sonra elde edilen maksimum noktalara tekamül eden beyin kesit görüntüsündeki koordinat noktalarından yararlanılarak beyin tümörlü dokuların kontur görüntüleri üretilmiştir. Bu kontur noktalarından en dış çevresindeki noktaları, beyin kesit görüntüsündeki tümörlü dokuların, sağlıklı dokular içindeki sınır noktlarına karşılık geldiği ortaya çıkmıştır.