hrvatski

Automatizirana detekcija povrede stražnjeg križnog ligamenta iz MRI snimki

Pravovremeno donesena i točna dijagnoza temelj je učinkovitog liječenja. U slučajevima u kojima je dijagnozu potrebno donijeti na temelju složenog skupa podataka, kao što je onaj produciran mri oslikavanjem, donošenje dijagnoze postaje dugotrajan i zamoran proces podložan greškama. Primjer takvog procesa je detekcija ozljede stražnjeg križnog ligamenta koljena. Cilj rada je ispitati mogućnost automatizacije detekcije ozljede stražnjeg križnog ligamenta korištenjem metoda strojnog učenja, kako bi se radiolozima olakšao rad i smanjio broj pogrešnih dijagnoza. Razvoj programskog rješenja izvršen je nad uzorkom od 743 mri pregleda koljena, snimljenih u Proton Density tehnici sa supresijom masti. Snimke su prikupljene u Kliničkom bolničkom centru Rijeka, a pismeno dopuštenje za njihovo korištenje dobiveno je od strane etičkog povjerenstva Centra. Za svaki pregled označena je regija stražnjeg križnog ligamenta, te je temeljem vizualnog pregleda i pismenog nalaza specijalista radiologa definirana dijagnoza. Iz uzorka su izbačeni slučajevi kod kojih nije bilo moguće jednoznačno odrediti dijagnozu. Automatizacija detekcije ozljede izvršena je u tri faze. U prvoj fazi implementiran je proces detekcije regije stražnjeg križnog ligamenta. Primjenom svm modela nad hog značajkama režnjeva pregleda, te podacima o njihovoj pripadnosti regiji od interesa automatizirana je detekcija režnjeva na kojima je prikazan stražnji križni ligament, a korištenjem modela linearne regresije nad hog značajkama režnjeva i podacima o koordinatama regije od interesa automatizirana je detekcija koordinata dvodimenzionalne regije stražnjeg križnog ligamenta na režnjevima. U drugoj fazi ispitane su mogućnosti implementacije procesa detekcije ozljeda na slikama regije od interesa, korištenjem svm modela, hog značajki slika i podataka o dijagnozi. U trećoj fazi modeli su ulančani, te je izvršena evaluacija konačnog rješenja. Rezultati pokazuju da su generirani modeli detekcije regije od interesa pojedinačno efikasni u detekciji režnjeva na kojima je prikazan stražnji križni ligament, odnosno detekciji koordinata dvodimenzionalne regije od interesa, no njihovim ulančavanjem gubi se na kvaliteti detekcije. Proces detekcije ozljeda na slikama regije od interesa zbog premalog uzorka primjeraka ozljeda nije implementiran na zadovoljavajućoj razini kvalitete, a njegovim ulančavanjem s procesima detekcije regije od interesa kvaliteta detekcije dodatno opada.

računalno potpomognuta dijagnostika; CAD; stražnji križni ligament; PCL; regija od interesa; ROI; stroj potpornih vektora; SVM; histogram usmjerenih gradijenata; HOG

nije evidentirano