연속 CT 영상에서 템플릿 매칭을 이용한 폐결절 정합 (Pulmonary Nodule Registration using Template Matching in Serial CT Scans)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보과학회
· 수록지 정보 : 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 / 36권 / 8호 / 623 ~ 632페이지
· 저자명 : 조현희, 홍헬렌

초록

본 논문에서는 연속시점에서 촬영한 CT 영상에서 대응되는 폐결절을 추적 관찰하기 위한 폐결절 정합 방법을 제안한다. 제안 방법은 다음과 같은 다섯 단계로 구성된다. 첫째, 분할된 폐를 포함하는 최적경계볼륨의 중심으로 위치 차이를 보정한다. 둘째, 초기 CT 영상과 추적 CT 영상에서 가장 높은 밝기값을 가지고 있는 갈비뼈 구조를 포함하는 관상최대강도투사 영상을 생성한다. 셋째, 두 관상최대강도투사 영상 간의 정규화된 평균 밝기값 차이를 통해 강체 변환을 최적화한다. 넷째, 강체 정합 후에 폐결절 중심 간의 유클리디안 거리 측정을 통해 대응되는 폐결절 대응 후보를 정의한다. 마지막으로, 폐결절을 매칭하기 위하여 초기 CT 영상 내에 폐결절 템플릿과 추적 CT 영상 내에 탐색 볼륨 간의 템플릿 매칭을 수행 한다. 본 제안 방법의 결과를 평가하기 위하여 육안 평가, 정확성 및 수행시간 측정을 수행하였다. 실험결과 관상최대강도투사를 기반으로 하는 강체정합과 지역적 템플릿 매칭을 이용하여 폐결절이 정확하고 빠르게 정합됨을 알 수 있었다.

영어초록

In this paper, we propose a pulmonary nodule registration for the tracking of lung nodules in sequential CT scans. Our method consists of following five steps. First, a translational mismatch is corrected by aligning the center of optimal bounding volumes including each segmented lung. Second, coronal maximum intensity projection(MIP) images including a rib structure which has the highest intensity region in baseline and follow-up CT series are generated. Third, rigid transformations are optimized by normalized average density differences between coronal MIP images. Forth, corresponding nodule candidates are defined by Euclidean distance measure after rigid registration. Finally, template matching is performed between the nodule template in baseline CT image and the search volume in follow-up CT image for the nodule matching. To evaluate the result of our method, we performed the visual inspection, accuracy and processing time. The experimental results show that nodules in serial CT scans can be rapidly and correctly registered by coronal MIP-based rigid registration and local template matching.

참고자료

· 없음