3차원 자기공명영상에서 패치 단위 형상 및 밝기 정보에 기반한 연골 자동 영역화 기법

박상현; 이수찬; 심학준; 윤일동; 이상욱

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박상현 (서울대학교) 이수찬 (서울대학교) 심학준 (서울대학교) 윤일동 (한국외국어대학교) 이상욱 (서울대학교)

저널정보: 대한전자공학회 전자공학회논문지-SP 電子工學會論文誌第47卷 SP編第6號

발행연도: 2010.11

수록면: 75 - 81 (7page)

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연골 영역화는 골관절염의 진단이나 치료를 위해 중요하지만, 모양이 얇고 의료영상 내에서 주변 조직과의 명암 차이가 크지 않기 때문에 현재까지 전문가가 많은 시간과 노력을 들여 수동으로 하고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 3차원 자기공명(Magnetic Resonance : MR)영상 내에서 연골을 자동으로 영역화하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 전문가에 의해 수동으로 영역화된 소수의 의료영상을 학습 데이터베이스로 하여 우선 연골을 지역적인 부분(local patch)들로 분할하여 부분별로 영역화한 후, 부분별 결과들을 취합하고 정제하는 과정으로 이루어진다. 연골 영역화를 위해 먼저 위치와 밝기 값의 외관정보(appearance)를 이용하여 뼈와 연골의 경계(bone-cartilage interface)를 추출해내고, 이 경계를 기준으로 하여 연골이 포함되는 주변 영역을 일정한 크기의 패치로 분할한다. 다음, 분할된 패치들의 정보를 이용해, 패치마다 형상 사전지식(shape prior)과 외관 사전지식(appearance prior)을 얻어내고 두 사전지식 간의 비율을 적응적으로 결정한다. 이후 패치마다 사전지식 정보를 통해 에너지를 정의하고, 그래프 컷(Graph Cut) 기법을 통해 이 에너지를 최소화하는 최적의 영역화 결과를 도출한다. 마지막으로 지역적으로 얻어진 영역화 결과들을 모양 사전지식으로 하여 전체적인 연골에 대해 전역적 개선 과정을 수행한다. 실험 결과를 통해 제안하는 자동 영역화 기법으로 임상적으로 유용한 영역화 결과를 얻을 수 있음을 제시한다.

#3차원 영상 영역화 #지역적 접근방식 #그래프 컷 #형상 및 밝기 사전지식 #의료영상

참고문헌 (13)

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1. [학술대회논문] - X, Bai / 2009 / Video SnapCut: Robust Video Obje ct Cutout Using Localized Classiers / SIGGRA PH : 1 ~ 11

2. [학술지(정기간행물)] - Y, Rubner / 2001 / Empirical Evaluation of Dissimil arity Measures for Color and Texture / Computer Vision and Image Understanding 84 : 25 ~ 43

3. [학술지(정기간행물)] - F, Eckstein / 2006 / Magnetic resonance imaging (m ri) of articular cartilage in knee osteoarthritis (oa): morphological assessment / Osteoarthritis Cartilage 14 (9) : 46 ~ 75

4. [학술대회논문] - L, Lorigo / 1998 / Segmentation of bone in clinical knee mri using texture-based geodesic active cont ours / MICCAI : 1195 ~ 1204

5. [학술지(정기간행물)] - P, Bourgeat / 2007 / Mr image segmentation of the knee bone using phase information / Medical Image Analysis 11 (4) : 325 ~ 335

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