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MR 영상에서 정규화된 기울기 크기 영상을 이용한 자동 간 분할 기법
Automatic Liver Segmentation Method on MR Images using Normalized Gradient Magnitude Image 원문보기

멀티미디어학회논문지 = Journal of Korea Multimedia Society, v.13 no.11, 2010년, pp.1698 - 1705  

이정진 (가톨릭대학교 디지털미디어학부) ,  김경원 (울산대학교 의과대학 영상의학과) ,  이호 (스탠포드대학교 방사선종양학과)

초록
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본 논문에서는 자기 공명 영상에서 고속의 간 분할 기법을 제안한다. 제안 기법MR 영상을 정규화된 기울기 크기 정보를 바탕으로 효율적으로 객체와 경계로 구분한다. 다음으로 간 영역에 해당하는 객체를 직전에 분할된 슬라이스의 간 영역에서 추출된 씨앗점들로 2차원 씨앗점 영역 성장법을 이용하여 검출한다. 마지막으로 롤링알고리즘과 연결 요소 분석 기법을 사용하여 간 경계 부근의 위양성 오차를 최소화한다. 20명의 환자 데이터에 대하여 제안 기법으로 분할한 결과와 수작업으로 분할한 결과를 비교하여 정확성을 검증하였다. 평균 볼륨 오버랩 오차 5.2%였고, 평균 절대값 볼륨 측정 오차는 1.9%였다. 제안 기법으로 한 환자 데이터를 분할하는 데 소요되는 평균 시간은 약 3초 정도였다. 제안 기법은 빠르고, 정확한 간 분할을 필요로 하는 컴퓨터 보조 간 진단 기법에 사용될 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we propose a fast liver segmentation method from magnetic resonance(MR) images. Our method efficiently divides a MR image into a set of discrete objects, and boundaries based on the normalized gradient magnitude information. Then, the objects belonging to the liver are detected by usi...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서 제안한 기법과 MR 영상을 이용한 대표적인 기존 분할 기법[10,11]들과의 비교 및 분석 결과를 표 1에 제시하였다. 먼저 Farraher 등의 기법[10]에서는 혼합 고속 스핀에코 펄스 시퀀스 MR 영상의 촬영이 필요하였고, Gloger 등의 기법[11]에서는 다른 T1, T2 가중치를 갖는 다채널 MR 영상들의 촬영이 필요하였지만, 제안 기법에서는 간 분할을 위한 추가적인 MR 영상의 촬영이 필요가 없다는 장점이 있다.
  • 본 논문에서는 MR 영상에서 자동 간 분할 기법을 제안하였다. 제안 기법은 MR 영상을 정규화된 기울기 크기 영상을 바탕으로 효율적으로 객체와 경계로 구분하였다.
  • 본 논문에서는 MR 영상에서 자동 간 분할 기법을 제안한다. 제안 기법은 MR 영상을 정규화된 기울기 크기 영상을 바탕으로 효율적으로 객체와 경계로 구분한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Farraher 등이 제안한 혼합 고속 스핀에코 펄스 시퀀스 MR 영상을 이용한 간 분할 기법의 문제점은 무엇인가? 이를 위하여 하나의 단면에 대하여 T1과 T2가 다른 비율로 가중치가 주어지는 4개의 영상인 혼합 고속 스핀 에코 펄스 시퀀스 영상을 생성하였고, 간 영역의 T1, T2, 양성자 밀도에 대한 범위를 지정하여 간 분할을 수행하고, 결과가 만족스럽지 못할 경우 범위를 조정하여 분할하는 과정을 반복하였다. 이 기법은 MR 영상에서 간 분할을 위하여 추가적으로 혼합 고속 스핀에코 펄스 시퀀스 영상을 얻어야 하고, 한 환자당 간 분할 계산 과정에 6분에서 24분이 소요되고, 평균적으로 13.3분이라는 오랜 시간이 소요된다는 문제점이 있었다. 또한, 정확한 분할 결과를 얻기 위하여 3번에서 17번까지의 범위 조정과 재분할이 필요하고, 평균적으로 7번의 범위 조정과 재분할이 필요하다는 문제점이 있었다. Gloger 등은 다른 T1, T2가중치를 갖는 다채널 MR 영상들에 간 영역의 밝기값과 위치의 확률 분포 프레임워크를 생성하여 분할을 수행하였다[11].
MR 영상에서 평활화 과정을 수행하는 이유는 무엇인가? 먼저 MR 영상의 촬영 시 발생하는 노이즈를 제거하여 밝기값 분포를 균일하게 만들기 위하여 평활화 과정을 수행한다. 하지만, 평활화 기법을 적용하면, 간 경계도 동시에 평활화가 되는 문제점이 있다.
MR 영상에서 분할된 간 영역이 중요한 이유는 무엇인가? MR 영상을 컴퓨터 보조 간 진단에 이용하기 위해서는 MR 영상에서 간 분할이 선행되어야 한다. MR 영상에서 분할된 간 영역은 간 체적 측정과 간암 검출을 위한 영역 설정, CT 영상과 MR 영상의 정합 시 해부학적 표식기 등으로 사용될 수 있기 때문에 중요하다.
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참고문헌 (19)

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  10. S. W. Farraher, H. Jara, K. J. Chang, A. Hou, and J. A. Soto, "Liver and Spleen Volumetry with Quantitative MR Imaging and Dual-space Clustering Segmentation," Radiology, Vol. 237, No. 1, pp. 322-328, 2005. 

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  17. F. Chang, C. J. Chen, and C. J. Lu, "A Linear-time Component- labeling Algorithm using Contour Tracing Technique," Computer Vision and Image Understanding, Vol. 93, No. 2, pp.206-220, 2004. 

  18. R. Malladi, J. A. Sethian, and B. C. Vemuri, "Shape Modeling with Front Propagation: a Level Set Approach," IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 17, No. 2, pp. 158-175, 1995. 

  19. V. Caselles, R. Kimmel, and G. Sapiro, "Geodesic Active Contours," International Journal of Computer Vision, Vol. 22, No. 1, pp. 61-97, 1997. 

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