2019
informatika
Czipczer Vanda
Content Based Analysis of Medical Image Data for Liver Segmentation
Témavezető:
Dr. Manno-Kovács Andrea
Összefoglaló
CT felvételeken alkalmazott pontos májszegmentálás fontos a máj betegségek számítógép segített diagnosztizálásában. Az első és lényeges lépés a diagnózis folyamatában a máj szegmentálás, ami egy nehéz feladat, hiszen a szomszédos szövetek intenzitása hasonló, a máj mérete és formája az alanyok között nagymértékben különbözhet és a szervek közti határ néha elmosódott.

A munka célja egy olyan teljesen automatikus szegmentálási módszer létrehozása, ami megfelelő klinikai felhasználásra. Az első módszer, amit bemutatok, tradicionális technikákon alapszik, beleértve a régiónövesztés, aktív kontúr és a valószínűségi sűrűségi függvény alapú küszöbölés. Három fő lépésből áll a módszer. Az első lépés az előfeldolgozás, ahol a metódus előfeldolgozza a bemeneti képet úgy, hogy eltávolítja azon voxelek nagyrészét, melyek intenzitása eltér a májétól és simítja máj felszínét az Egyszerű Lineáris Klaszterező algoritmust használva. A második lépésben Chan-Vese aktív kontúrt alkalmazunk az előfeldolgozott felvételen, hogy további nem-máj voxeleket távolítsunk el a felvételből. Ezután a kiindulási
pontot automatikusan a külső energia mező által választjuk ki. Ebből a pontból indítjuk el a 2D-s régiónövesztést minden szeleten minden irányban. Végül egy 3D-s májmaszkot kapunk, amit utófeldolgozunk a harmadik lépésben az objektumban található lyukak feltöltésével és morfológiai nyitás művelettel.

Következő lépésként a jobb szegmentálási eredmény eléréséhez, fuzionáltuk az előbb leírt módszert egy mély-tanulás alapú modellel. Ez a modell egy CNN alapú módszer, a 3D U-Net hálózat, amit CT és MRI felvételeken tanítottunk és teszteltünk. A kombináció előtt azonban számos fals pozitív voxelt kellett eltávolítani az U-Net eredményeképpen kapott predikciós maszkból. Ezután tudtuk kombinálni az előbb leírt módszer eredményét a javított predikciós maszkkal.

Mindkét módszer egészen jó eredményeket ért el, de a fuzionált metódussal state-of-the-art technikákhoz hasonló eredményeket értünk el, ami jó alkalmazhatóságot mutat a májszegmentálásra. Azonban gyakori hibák mindkét módszer esetén előfordulnak, mint például a nagy távolság a saját eredményünk és a manuális szegmentálás között az erek miatt és túlszegmentálás jelenik meg a szív és a szomszédos hasfal helyén, így a jövőbeli munka célja ezeknek a hibáknak a javítása a fuzionált metódus továbbfejlesztésével.
Czipczer Vanda
Czipczer Vanda
Czipczer Vanda vagyok, a Pázmány Péter Katolikus Egyetem Info-bionika mérnöki mester szakos hallgatója. Jeles tanulmányi eredményeim és kíváncsiságom arra ösztönzött, hogy egy területen belül bővebb ismeretet is szerezzek. Szakmám számos iránya érdekel és így örömmel fogadtam az iránymutatást. Tanulmányaim során először a Képelemzés tárgy, majd az MTA SZTAKI szakmai támogatásával végzett önálló laboratóriumi munkám révén ismerkedhettem meg a különböző képelemzési technikákkal és ezen belül a szegmentálás témával. A tudásom szélesítése és más lehetőségek megismerése érdekében döntöttem úgy, hogy a Tudományos Diákköri Konferencia keretében is megmérettetem magam.
Curriculum Vitae
Szoftverfejlesztő a SZTAKI-ban
2018 február óta Info-Bionika mérnöki Msc képzésen a PPKE-ITK-n

Végzettség:
BSc, Molekuláris bionikai mérnők 2018
PPKE - ITK
Dr. Manno-Kovács Andrea
Dr. Manno-Kovács Andrea
Tudományos munkatárs a SZTAKI-ban.
Részmunkaidős tudományos munkatárs a PPKE ITK-n.

Végzettségek:

PhD, informatika (képfeldolgozás) 2013
PPKE ITK, Interdiszciplináris Műszaki Tudományok Doktori Iskola

MSc (egyetemi diploma), Mérnök-informatikus 2008
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem