Porazdeljeni globoki modeli za izločanje intrakranialnega žilja iz angiogramovBURNIK, IZA (Avtor) Špiclin, Žiga (Mentor) Bizjak, Žiga (Komentor) izločanje intrakranialnega žiljagloboko učenjeWillisov krogročna referenčna razgradnjaobjektivno vrednotenjeAnomalije intrakranialnega žilja in z njimi povezane bolezni vsako leto prizadenejo več milijonov ljudi. Natančno in zanesljivo izločanje in vizualizacija intrakranialnega žilja sta zato nujno potrebna v kliničnem okolju, saj pripomoreta k diagnozi bolezni, pregledu statusa in spremljanju poteka bolezni, in pripravi ter načrtovanju kirurških posegov. Z napredovanjem avtomatskih metod na osnovi strojnega učenja je postopek izločanja žilja manj časovno potraten in bolj natančen ter zanesljiv. V magistrski nalogi smo s konvolucijsko nevronsko mrežo U-Net in s pomočjo javno dostopne baze IXI, ki vsebuje 570 3D magnetno resonančnih angiografskih (MRA) slik, načrtovali avtomatski postopek izločanja žilja. Za potrebe vrednotenja avtomatskih postopkov smo ročno pripravili razgradnje intrakranialnega žilja, dodatno smo v približno 80 MRA slikah označili del žilja, ki predstavlja Willisov žilni krog. V eksperimentih smo objektivno in kvantitativno vrednotili in medsebojno primerjali zmogljivosti najsodobnejših postopkov za izločanje žilja. Predlagali smo lokalizirano učenje U-net modelov, vezano na Willisov žilni krog. Na tem področju zanimanja je pojavnost intrakranialnih anevrizem največja. Novi pristop izločanja intrakranialnega žilja kaže signifikantno boljše rezultate stopnje prekrivanja z Dice-Sorensenovim koeficientom (DSC) med referenčnimi ročno izločenimi in avtomatsko izločenimi žilji v primerjavi s trenutno uveljavljenimi postopki v znanstveni literaturi. Povprečne vrednosti DSC smo določili z navzkrižnim vrednotenjem na IXI bazi MRA slik. Maksimalna povprečna vrednost DSC je dosegla 0.9478, kar je glede na najboljši primerljiv rezultat v znanstveni literaturi več kot 1 % izboljšanje. Za namene nadaljnjih raziskav in vrednotenja postopkov izločanja žilja smo oblikovali tudi bazo podatkov imenovano IXI-Angio, ki vsebuje 570 referenčnih razgradenj intrakranialnega žilja MRA slik v bazi IXI.20212021-12-28 12:34:44Magistrsko delo/naloga134194sl