In this paper, we propose an algorithm for automatic segmentation of 3-dimesional brain MR images. In order to segment 3-dimensional brain MR images, we start segmentation from a mid-sagittal brain MR image. Then the segmented mid-sagittal brain MR image is used as a mask that is applied to the remaining lateral slices. Then we apply preprocessing, which includes thresholding and region-labeling, to the lateral slices, resulting in simplified 3-D brain MR images. Finally, we remove remaining problematic regions in the 3-dimensional brain MR image using the connectivity-based thresholding segmentation algorithm. Experiments show satisfactory results.
연구배경 : 본 논문에서는 뇌 전이 병소의 발견에 있어서 고식적 조영증강 자기공명영상 기법과 비교하여 제한적 조영증강 자기공명영상의 유용성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 1998년 4월부터 2002년 9월까지 뇌 전이의 여부를 알아보기 위해 고식적 뇌 자기공명영상올 시행한 폐암 및 기타 암으로 진단을 받은 47명의 환자를 대상으로 하였다. 47명의 환자에서 축상면 T1 강조영상, 축상면 조영증강 T1강조영상, 관상면 조영증강 Tl 강조영상을 포함하는 제한적 뇌 자기공명영상을 선정하여 뇌 전이 결절의 영상판독을 시도하고 이를 고식적 뇌 자기공명영상의 영상소견과 비교하여 뇌 전이 발견의 민감도, 특이도와 일치율을 알아보았다. 결 과 : 47명의 환자 중 고식적 조영증강 자기공명영상에서 43명이 뇌 전이가 있었고, 제한적 자기공명영상에서는 42명에서 뇌 전이를 발견하였다.(민감도=97.67%). 고식적 뇌 자기공명영상에서 뇌 전이가 없었던 4명의 환자는 제한적 뇌 자기공명영상에서도 모두 뇌 전이가 없었다.(특이도=100%) 제한적 뇌 자기공명영상과 고식적 뇌 자기공명영상은 Pearson correlation이 0.884(Confidence Interval: 99%)로 높은 일치율올 보였다. 결 론 : 제한적 뇌 자기공명영상은 적은 비용으로 뇌 전이 여부를 판정할 수 있는 방법으로 제한적 자기공명 영상은 고식적 자기공명영상에 비해 손색없는 진단율을 보이므로 증상이 있는 환자에서만 시행되어 왔던 뇌영상 조영을 무증상 환자에서도 뇌 전이의 여부를 알아보기 위해 시행할 수 있을 것이다.
본 논문에서는 MR 영상의 3차원 가시화 및 분석을 위한 단일 채널 MR 영상의 자동 뇌영역 분할 방법을 제안한다. 이 방법은 4단계의 2차원 및 3차원 처리에 의하여 뇌윤곽을 찾아낸다. 1,2단계에서는 곡선 적합을 이용한 자동 문턱치화에 의하여 머리마스크와 초기 뇌마스크를 생성한다. 3단계에서 입방보간으로 초기 뇌마스크의 3차원 볼륨을 생성하여 형태학적 연산, 연결부위 레이블링에 의하여 중기 뇌마스크를 생성한다. 최종적으로 곡선 적합에 의한 자동 문턱치화를 이용하여 뇌마스크를 정련한다. 제안한 알고리즘은 영상의 슬라이스 방향을 고려할 필요가 없고 영상이 뇌 전체를 포함하지 않아도 되며, T1, T2, PD, SPGR등 다양한 종류의 MR 영상의 자동적인 뇌영역의 분할에 유용하다. 실험에서 20세트 MR 영상에 대하여 수동분할을 기준으로 0.97 이상의 유지도를 보였다.
본 논문은 인간 뇌의 가시화 및 해석을 위하여 단일 채널 MR영상에서 자동화된 뇌영역 추출 방법을 제안한다. 이 방법은 쌍곡선 적합을 이용한 자동 문턱치화와 3차원 형태 학적 연산에 의하여 뇌 마스크 볼륨을 생성한다. 쌍곡선 적합은 MR영상의 히스토그램에 곡선을 적합할 때 오차를 줄일 수 있으며, 침식, 연결부위 레이블링, 최대특징 연산, 팽창 등 3차원 형태학적 연산은 문턱치화된 뇌 마스크로부터 생성된 정육각형 볼륨 마스크에 적용된다. 제안한 방법은 SPGR, T1, T2, PD MR영상 세트에서 뇌영역을 자동 추출할 수 있으며, 가장자리 슬라이스에도 적용 가능하고, 영상이 뇌 전체를 포함하지 않아도 된다. 실험에서 20 세트의 MR영상에 적용하여 수동 방법과 비교하여 0.97 이상의 유사도를 보였다.
To assess the merits and demerits of postcontrast fat-suppressed (FS) brain MR imaging in children in the evaluation of various enhancing lesions, compared with postcontrast conventional or Magnetization Transfer (MT) imaging. 대상 및 방법: We reviewed patients with enhancing lesion on brain MR imaging who underwent both FS imaging and one of conventional or MT imaging as a postcontrast T1-weighted brain MR imaging. Inclusion criteria of our study were as follows: MR studies should be peformed within one-year interval and showed no significant interval change of imaging findings. Thirty-four patients (21 male, 13 female; mean age, 8 years) with 43 enhancing lesions (19 intra-axial, 19 extra-axial, and 5 orbital location) were included in this study, Twenty-one pairs of FS and conventional imaging, and 15 pairs of FS and MT imaging were available. Two radiologists visually assessed the lesion conspicuity and the presence of flow or susceptibility artifacts in a total of 36 pairs of MR imaging by consensus. For 21 measurable lesions (19 pairs of FS and conventional imaging, 5 pairs of FS and MR imaging), contrast ratio between the lesion and the normal brain( [SIlesion-SIwater]/[SInormal brain-SIwater]) were calculated and compared.
In brain MR imaging, contrast-enhanced study is important in the detection and characterization of lesions. As a postcontrast brain MR imaging, conventional T1 weighted imaging has been usually used. Magnetization transfer imaging has been used to increase conspicuity of enhancing lesions. In addition, fat-suppression imaging can be used as in other parts of the body. Recently, FLAIR sequence has been reported to be useful in detecting subarachnoid, meningeal, and subdural abnormalities. In this exhibit, we demonstrate basic principles and typical appearances of various pulse sequences that can be used as a postcontrast brain MR imaging in children. Furthermore, we discuss imaging strategies to increase clinical usefulness of postcontrast brain MR imaging for specific abnormalities. The advantages and disadvantages of each pulse sequence are also discussed.
Sam Soo Kim;Kee-Hyun Chang;Kyung Won Kim;Moon Hee Han;Sung Ho Park;Hyun Woo Nam;Kyu Ho Choi;Woo Ho Cho
Korean Journal of Radiology
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제2권2호
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pp.68-74
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2001
Objective: To describe the brain CT and MR imaging findings of unusual acute encephalitis involving the thalamus. Materials and Methods: We retrospectively reviewed the medical records and CT and/or MR imaging findings of six patients with acute encephalitis involving the thalamus. CT (n=6) and MR imaging (n=6) were performed during the acute and/or convalescent stage of the illness. Results: Brain CT showed brain swelling (n=2), low attenuation of both thalami (n=1) or normal findings (n=3). Initial MR imaging indicated that in all patients the thalamus was involved either bilaterally (n=5) or unilaterally (n=1). Lesions were also present in the midbrain (n=5), medial temporal lobe (n=4), pons (n=3), both hippocampi (n=3) the insular cortex (n=2), medulla (n=2), lateral temporal lobe cortex (n=1), both cingulate gyri (n=1), both basal ganglia (n=1), and the left hemispheric cortex (n=1). Conclusion: These CT or MR imaging findings of acute encephalitis of unknown etiology were similar to a combination of those of Japanese encephalitis and herpes simplex encephalitis. In order to document the specific causative agents which lead to the appearance of these imaging features, further investigation is required.
Park, Jun-Woo;Kim, Hak-Jin;Song, Geun-Sung;Han, Hyung-Soo
Journal of Korean Neurosurgical Society
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제47권3호
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pp.203-209
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2010
Objective : The purpose of study was to evaluate the feasibility of brain magnetic resonance (MR) images of the rat obtained using a 1.5T MR machine in several blood-brain barrier (BBB) experiments. Methods : Male Sprague-Dawley rats were used. MR images were obtained using a clinical 1.5T MR machine. A microcatheter was introduced via the femoral artery to the carotid artery. Normal saline (group 1, n = 4), clotted autologous blood (group 2, n = 4), triolein emulsion (group 3, n = 4), and oleic acid emulsion (group 4, n = 4) were infused into the carotid artery through a microcatheter. Conventional and diffusion-weighted images, the apparent coefficient map, perfusion-weighted images, and contrast-enhanced MR images were obtained. Brain tissue was obtained and triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining was performed in group 2. Fluorescein isothiocyanate (FITC)-labeled dextran images and endothelial barrier antigen (EBA) studies were performed in group 4. Results : The MR images in group 1 were of good quality. The MR images in group 2 revealed typical findings of acute cerebral infarction. Perfusion defects were noted on the perfusion-weighted images. The MR images in group 3 showed vasogenic edema and contrast enhancement, representing vascular damage. The rats in group 4 had vasogenic edema on the MR images and leakage of dextran on the FITC-labeled dextran image, representing increased vascular permeability. The immune reaction was decreased on the EBA study. Conclusion : Clinical 1.5T MR images using a rat depicted many informative results in the present study. These results can be used in further researches of the BBB using combined clinical MR machines and immunohistochemical examinations.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제15권4호
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pp.230-234
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2014
Automatic detection of disease helps medical institutions that are introducing digital images to read images rapidly and accurately, and is thus applicable to lesion diagnosis and treatment. The aim of this study was to apply a symmetry contribution algorithm to unsharp mask filter-applied MR images and propose an analysis technique to automatically recognize brain tumor and edema. We extracted the skull region and drawed outline of the skull in database of images obtained at P University Hospital and detected an axis of symmetry with cerebral characteristics. A symmetry contribution algorithm was then applied to the images around the axis of symmetry to observe intensity changes in pixels and detect disease areas. When we did not use the unsharp mask filter, a brain tumor was detected in 60 of a total of 95 MR images. The disease detection rate for the brain was 63.16%. However, when we used the unsharp mask filter, the tumor was detected in 87 of a total of 95 MR images, with a disease detection rate of 91.58%. When the unsharp mask filter was used in the pre-process stage, the disease detection rate for the brain was higher than when it was not used. We confirmed that unsharp mask filter can be used to rapidly and accurately to read many MR images stored in a database.
본 논문은 뇌의 축방향(axial sect ion)에 대하여 촬영한 뇌의 자기공명 영상(Magnetic Resonance Imaging)을 대상으로 뇌의 영역만을 분리하기 위한 방법을 제안하고 있다. MR영상은 슬라이스마다 다른 분포값을 가지기 때문에 각 슬라이스 별로 조직의 특성을 파악하여 뇌의 영역을 분리하였다. 히스토그램의 명암값 분포를 분석하여 배경과 뇌를 둘러싸고 있는 외피를 제거하고 라벨링(label1ing) 알고리즘을 적용하여 뇌만 분리 할 수 있도록 하는 마스크 영상을 만들어 이것을 이용하여 원영상으로부터 뇌의 영역만을 분리하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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