Osteoarthritis(OA) analysis is one of essential task in health issues. 3D Magnetic Resonance Imaging (MRI) segmentation plays an important role in a highly accurate knee osteoarthritis diagnosis. 3D segmentation knee MRI is challenging task because of complex knee structure, low contrast, noise, and bias field inherent in MRI. Deformable model is one of the most intensively model-based approaches for computer-aided medical image analysis. However, most of deformable models require prior shape and training processing for segmentation [1]. In this paper, we propose a deformable model-based approach with automatic initial point selection to segment knee bones from 3D MRI containing intensity inhomogeneity. This approach does not require manual initial point selection and training phase so that large amount of human resource and time can be saved. Preprocessing performs inhomogeneity correction and extracts voxels of interest in order to prevent leakage the boundary of target objective. The proposed deformable approach is devised by modifying boundary information of a hybrid deformable model [2] to morphological operation. Automated selection of initial point is motivated by 3D multi-edge overlapping technique in the [3] method. Experimental results are demonstrated 3D model comparing with other recent methods of knee bone segmentation [27,28] and 2D slices on both synthetic image with inhomogeneity correction or not. Our approach compared against a hand-segmented ground truth from experts. we achieved an average dice similarity coefficient of 0.951, sensitivity of 0.927, specificity of 0.999, average symmetric surface distance of 1.16 mm, and root mean square symmetric surface of 2.01mm. The result shows that our proposed approach is useful performing simple and accurate bone segmentation for diagnosis.
KSP 제안 키워드
2D slices, 3D MRI, 3D Magnetic resonance imaging, 3D Segmentation, 3d model, Bone segmentation, Dice Similarity Coefficient, Highly accurate, Human resources, Initial point, Intensity Inhomogeneity
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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