• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
• /
• 제12권1호
• /
• pp.51-58
• /
• 2023

본 논문에서는 X-ray 영상에서 의료 진단지표를 자동으로 추출하기 위한 조직분할 기법을 제안한다. 척추질환이나 심장질환에 대한 진단지표로서, 흉추-심장 비율이나 콥 각도 등의 지표를 산출하기 위해서는 흉부 X-ray 영상으로부터 흉추, 용골 및 심장의 영역을 정확하게 분할하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 이를 위하여 계층별로 영상의 고해상도의 표현과 저해상도의 특징지도로 변환되는 구조가 병렬적으로 연결되는 형태의 심층신경망 모델을 채택하였다. 이러한 구조는 영상에서 세부 조직의 상대적인 위치정보가 분할 과정에 효과적으로 반영될 수 있게 한다. 또한 픽셀 정보와 객체 정보가 다단계의 과정으로 상호 작용되는 OCR 모듈과, 네트워크의 각 채널이 서로 다른 가중치 값으로 반영되도록 하는 채널 어텐션 모듈을 결합하여 학습 성능을 개선할 수 있음을 보인다. 부수적으로 X-ray 영상에서 피사체의 위치 변화, 형태의 변형 및 크기 변이 등에도 강인한 성능을 제공하기 위하여 학습데이터를 증강하는 방법을 제시하였다. 총 145개의 인체 흉부 X-ray 영상과, 총 118개의 동물 X-ray 영상을 사용한 실험을 통하여 제안된 이론의 타당성을 평가하였다.

• Korean Journal of Radiology
• /
• 제19권6호
• /
• pp.1140-1146
• /
• 2018

Objective: To compare the spinal enumeration methods that establish the first lumbar vertebra in patients with spinal variants. Materials and Methods: Of the 1446 consecutive patients who had undergone computed tomography of the spine from March 2012 to July 2016, 100 patients (62 men, 38 women; mean age, 47.9 years; age range, 19-88 years) with spinal variants were included. Two radiologists (readers 1 and 2) established the first lumbar vertebra through morphologic analysis of the thoracolumbar junction, and labeled the vertebra by counting in a cranial-to-caudal manner. Inter-observer agreement was established. Additionally, reader 1 detected the 20th vertebra under the assumption that there are 12 thoracic vertebra, and then classified it as a thoracic vertebra, lumbar vertebra, or thoracolumbar transitional vertebra (TLTV), on the basis of morphologic analysis. Results: The first lumbar vertebra, as established by morphologic analysis, was labeled by each reader as the 21st segment in 65.0% of the patients, as the 20th segment in 31.0%, and as the 19th segment in 4.0%. Inter-observer agreement between the two readers in determining the first lumbar vertebra, based on morphologic analysis, was nearly perfect (${\kappa}$ value: 1.00). The 20th vertebra was morphologically classified as a TLTV in 60.0% of the patients, as the first lumbar segment in 31.0%, as the second lumbar segment in 4.0%, and as a thoracic segment in 5.0%. Conclusion: The establishment of the first lumbar vertebra using morphologic characteristics of the thoracolumbar junction in patients with spinal variants was consistent with the morphologic traits of vertebral segmentation.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.705-707
• /
• 2022

인체의 흉부 X-ray 영상으로부터 척추질환과 관련된 의료 진단지표를 자동으로 추출하는 과정을 위하여 흉추조직의 정확한 분할이 필요하다. 본 연구에서는 HRNet 기반의 학습을 통하여 흉추조직을 분할하는 방법을 고찰한다. 분할 과정에서 영상 내의 상대적인 위치 정보가 효과적으로 반영될 수 있도록, 계층별로 영상의 고해상도의 표현이 그대로 유지되는 구조와 저해상도의 특징 지도로 변환되는 구조가 병렬적으로 연결되는 형태의 심층 신경망 모델을 채택하였다. 흉부 X-ray 영상에서 콥각도(Cobb's angle)를 산출하는 문제를 대상으로 흉추 분할을 위한 학습 방법, 진단지표 추출 방법 등을 소개하며, 부수적으로 피사체의 위치 변화 및 크기 변화 등에 강인한 성능을 제공하기 위하여 학습 데이터를 증강하는 방법론을 제시하였다. 총 145개의 영상을 사용한 실험을 통하여 제안된 이론의 타당성을 평가하였다.