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마커 정보와 방향성 정보를 이용한 자궁 경부진 암종세포 추출에 관한 연구
A Study on Detection of Carcinoma Cell of Uterine Cervical Using Marker Information and Directional Information 원문보기

한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회, 2009 May 29, 2009년, pp.364 - 368  

이동균 (신라대학교 컴퓨터정보공학부) ,  김광백 (신라대학교 컴퓨터정보공학부)

초록
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자궁경부암은 다른 암과 달리 전암(前癌) 단계가 존재하므로 조기에 발견할 경우 생존율이 높다. 그러나 검체 적정성의 부족과 검체 체취의 오류로 인해 질병이 있음에도 음성으로 나타나는 위음성률이 높다. 따라서 본 논문에서는 세포 도말검사에서 사용되는 자궁 경부진 세포에서 암종 세포를 추출하는 방법을 제안한다. 영상의 배경 그리고 핵과 세포질 영역의 구분이 중요하기 때문에 조기 자궁 경부 세포진 영상에서 핵의 추출은 Lighting Compensation을 적용하여 영상을 보정하고, 명암도 분포가 가장 작은 B 채널과 명암도 분포가 높은 R채널과의 OR 연산을 적용한 후, $3{\times}3$마스크를 이용하여 잡음을 제거한다. 잡음이 제거된 영상을 이진화하고 Grassfire 알고리즘을 이용하여 암종 세포의 후보 객체를 추출한다. 추출된 세포 객체에서 핵의 크기, 핵의 면적과 핵의 외곽의 방향성 정보를 이용하여 백혈구와 잡음으로 구성된 객체를 제거한다. 세포 도말검사 과정에서 겹쳐진 부분은 거리 함수와 명암도를 이용하여 마커를 추출하고 추출된 마커 정보와 워터쉐드 알고리즘을 적용하여 겹쳐진 암종 세포를 분리한다. 자궁경부 편평 세포진 400 배율 영상과 자궁 경부 상피내 종양 400 배율 영상을 대상으로 실험한 결과, 기존의 자궁 경부진 암종 세포 추출 방법보다 효과적으로 암종 세포 영역이 추출되는 것을 확인하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 하지만 높은 암 발생 빈도에 비해 의사나 병리학자가 하루에 검진 할 수 있는 양은 제한되어 있고, 검체 적정 성의 부족과 검체 체취의 오류로 인해 질병이 있 음에도 음성으로 나타나는 위음성률이 높다. 따라서 본 논문에서는 세포진 검사(pop smear)에 사용되는 자궁 경부 세포핵을 추출하는 연구를 통하여 효과적인 세포 검진을 할 수 있도록 하고 세포 감별의 위 음성률 및 위 양성률을 낮추는데 정확한 정보를 제공하고자 한다. 기존의 암종 세포 추출 방법[2]은 암종 세포핵이 거친 경우에는 암종 세포 추출에 실패하는 경우가 발생한다.
  • 반면에 B채널 영상은 세포질 영역과 세포 핵 영역의 명암도 차이가 명확하게 나타난다. 따라서 본 논문에서는 세포핵과 세포질 영역을 효과적으로 분리하고 정확하게 세포핵을 추출하기 위해서 R채널과 B채널 영상을 OR연산한다. OR 연산을 이용하여 얻어진 영상에서 반복 이진화를 기법을 적용하여 이진화 한다.
  • 기존의 암종 세포 추출 방법[2]은 암종 세포핵이 거친 경우에는 암종 세포 추출에 실패하는 경우가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 암종 세포핵의 형태학적 특징과 방향성 정보를 이용하여 암종 세포의 핵이 거친 경우에도 추출하는 방법을 제안한다.

가설 설정

  • 본 논문에서는 암종 세포를 추출하기 위해 8 방향 윤곽선 추적 알고리즘의 진행 방향에 따라 가중치를 적용하여 방향성 정보를 구한다. 이전 방향의 가중치와 다음 방향의 가중치의 차이를 계산하여 계산된 값을 모두 더한 수치가 실험에 의해 얻어진 임계치 보다 작으면 백혈구로 가정하고 제거한다. 그림 5의 (a)는 8 방향에 대한 각각의 가중치이고, 그림 5의 (b)는 각 영상에서 외곽 선을 추적하면서 얻어진 가중치를 합한 수치의 한 부분이다.
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