머리 MR영상에서 자동화된 뇌영역 추출

Automated Brain Region Extraction Method in Head MR Image Sets

본 논문은 인간 뇌의 가시화 및 해석을 위하여 단일 채널 MR영상에서 자동화된 뇌영역 추출 방법을 제안한다. 이 방법은 쌍곡선 적합을 이용한 자동 문턱치화와 3차원 형태 학적 연산에 의하여 뇌 마스크 볼륨을 생성한다. 쌍곡선 적합은 MR영상의 히스토그램에 곡선을 적합할 때 오차를 줄일 수 있으며, 침식, 연결부위 레이블링, 최대특징 연산, 팽창 등 3차원 형태학적 연산은 문턱치화된 뇌 마스크로부터 생성된 정육각형 볼륨 마스크에 적용된다. 제안한 방법은 SPGR, T1, T2, PD MR영상 세트에서 뇌영역을 자동 추출할 수 있으며, 가장자리 슬라이스에도 적용 가능하고, 영상이 뇌 전체를 포함하지 않아도 된다. 실험에서 20 세트의 MR영상에 적용하여 수동 방법과 비교하여 0.97 이상의 유사도를 보였다.

A noel automated brain region extraction method in single channel MR images for visualization and analysis of a human brain is presented. The method generates a volume of brain masks by automatic thresholding using a dual curve fitting technique and by 3D morphological operations. The dual curve fitting can reduce an error in clue fitting to the histogram of MR images. The 3D morphological operations, including erosion, labeling of connected-components, max-feature operation, and dilation, are applied to the cubic volume of masks reconstructed from the thresholded Drain masks. This method can automatically extract a brain region in any displayed type of sequences, including extreme slices, of SPGR, T1-, T2-, and PD-weighted MR image data sets which are not required to contain the entire brain. In the experiments, the algorithm was applied to 20 sets of MR images and showed over 0.97 of similarity index in comparison with manual drawing.