Penuras terbitan Gaussian berorientasi untuk peruasan imej paru-paru radiograf mesin pegun dan mudah alih

Abstract

Kaedah peruasan paru-paru tanpa seliaan adalah proses mandatori bagi membangunkan Sistem Dapatan Semula Imej Perubatan Berdasarkan Kandungan (CBMIRS) untuk imej sinar-x dada (CXR). Setakat ini, kajian berkenaan CXR bagi mesin mudah alih sangat terhad walhal ianya penting kerana pesakit yang tenat akan didiagnos menggunakan mesin mudah alih. Kajian ini membentangkan penyelesaian yang kukuh untuk peruasan paru-paru CXR bagi mesin pegun dan mudah alih, dengan kaedah automatik berasaskan penuras terbitan Gaussian dengan tujuh orientasi, digabungkan dengan teknik pengklusteran Fuzzy C-Means dan pengambangan untuk memperincikan kerangka paru-paru. Algoritma baru untuk menghasilkan nilai ambang secara automatik bagi setiap tindak balas Gaussian juga diperkenalkan. Algoritma ini digunakan untuk kedua-dua CXR PA dan AP daripada set data awam (JSRT) dan persendirian yang diperolehi daripada hospital kolaboratif. Dua blok pra-pemprosesan diperkenalkan untuk menyeragamkan imej dari mesin yang berbeza. Perbandingan dengan kajian terdahulu yang menggunakan set data JSRT menunjukkan kaedah kami menghasilkan keputusan yang memberangsangkan. Penilaian prestasi (ketepatan, F-skor, kepersisan, kepekaan dan kekhususan) bagi peruasan dari set data JSRT adalah lebih daripada 0.90, kecuali skor-bertindih (0.87). Nilai median skor-bertindih bagipangkalan data imej persendirian adalah 0.83 (mesin pegun) dan 0.75 (dari dua jenis mesin mudah alih). Algoritma ini juga pantas, dengan purata masa pelaksanaan 12.5s. Kaedah ini berupaya beroperasi tanpa penyeliaan, latihan atau pembelajaran untuk peruasan paru-paru bagi radiograf yang diambil dari mesin yang mempunyai piawaian berbeza, serta berupaya untuk digunakan dalam aplikasi CBMIRS.