간경변 초음파 영상에서의 노이즈 제거를 위한 Median Modified Wiener Filter 알고리즘의 유용성

• 영문명: Usefulness of Median Modified Wiener Filter Algorithm for Noise Reduction in Liver CirrhosisUltrasound Image
• 발행기관: 한국방사선학회
• 저자명: 김승연 강수민 이영진
• 간행물 정보: 『한국방사선학회 논문지』제17권 제6호, 911~917쪽, 전체 7쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2023.11.30

국문 초록

임상 초음파 검사를 사용한 간 표면의 결절성 변화를 관찰하는 방법은 간경변 진단에 유용하게 사용되고 있다. 하지만 초음파 영상에서 필연적으로 발생되는 speckle 노이즈는 간표면과 echo 패턴 변화의 식별을 어렵게 하므로 간경변 진단에 부정적인 영향을 끼친다. 본 연구의 목적은 간경변 초음파 영상의 노이즈를 효율적으로 줄일 수 있는 변형된 중간값 위너 필터(median modified Wiener filter, MMWF)를 모델링하여 적용 가능성을 확인하는 것이다. ACR 팬텀과 실제 간경변 환자를 통해 초음파 영상을 획득하였고, 각각의 영상마다 제안하는 MMWF 알고리즘과 conventional filter 들을 적용하였다. 획득된 초음파 영상들의 정량적 화질 평가인자로는 변동 계수(coefficient of variation, COV)와 가장자리 상승 거리(edge rise distance, ERD)를 사용하였다. ACR 팬텀과 실제 간경변 환자의 초음파 영상 모두에서 MMWF 알고리즘이 conventional filter보다 COV와 ERD 값이 모두 향상되었음을 확인하였다. 결론적으로 제안하는 MMWF 알고리즘은 노이즈 레벨을 줄일 수 있음과 동시에 공간 분해능을 향상시킬 수 있어 간경변 환자의 진단률 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

영문 초록

The method of observing nodular changes on the liver surface using clinical ultrasonography is useful for diagnosing cirrhosis. However, the speckle noise that inevitably occurs in ultrasound images makes it difficult to identify changes in the liver surface and echo patterns, which has a negative impact on the diagnosis of cirrhosis. The purpose of this study is to model the median modified Wiener filter (MMWF), which can efficiently reduce noise in cirrhotic ultrasound images, and confirm its applicability. Ultrasound images were acquired using an ACR phantom and an actual cirrhotic patient, and the proposed MMWF algorithm and conventional noise reduction algorithm were applied to each image. Coefficient of variation (COV) and edge rise distance (ERD) were used as quantitative image quality evaluation factors for the acquired ultrasound images. We confirmed that the MMWF algorithm improved both COV and ERD values compared to the conventional noise reduction algorithm in both ACR phantom and real ultrasound images of cirrhotic patients. In conclusion, the proposed MMWF algorithm is expected to contribute to improving the diagnosis rate of cirrhosis patients by reducing the noise level and improving spatial resolution at the same time.

목차

Ⅰ. INTRODUCTION

Ⅱ. MATERIAL AND METHODS

Ⅲ. RESULT & DISCUSSION

Ⅳ. CONCLUSION

Reference

키워드

초음파 영상 간경변 변형된 중간값 위너 필터 노이즈 감소 알고리즘 Ultrasound Images Liver Cirrhosis Median Modified Wiener Filter Noise Reduction Algorithm