Podrobno

Učinkovitost različnih metod segmentacije magnetno resonančnih slik prostate : magistrsko delo
ID Pušnik, Nina (Avtor), ID Žibert, Janez (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Kocet, Laura (Komentor), ID Fošnarič, Miha (Recenzent)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,38 MB)
MD5: DDD8C0E5EB438F426E3749F787EF7E10

Izvleček
Uvod: Umetna inteligenca vse bolj spreminja področje medicinske diagnostike, še posebej na področju obdelave medicinskih slik. Eden ključnih postopkov pri tem je segmentacija, ki omogoča natančno določanje anatomskih struktur. Z razvojem metod globokega učenja so se pojavile nove možnosti za avtomatsko, hitrejšo in ponovljivo segmentacijo. V tej nalogi smo preučili uporabo programa 3D Slicer in razširitve MONAI Label za avtomatsko segmentacijo magnetno resonančnih slik prostate ter primerjali njeno učinkovitost z referenčno izvedeno segmentacijo. Namen: Magistrska naloga obravnava uporabo umetne inteligence za segmentacijo MR slik prostate v programu 3D Slicer z orodjem MONAI Label ter primerja rezultate z ročno in polavtomatsko segmentacijo. Namen je oceniti učinkovitost in čas izvajanja različnih pristopov ter ugotoviti prednosti umetne inteligence pri prepoznavanju anatomskih struktur. Rezultati bodo pokazali, kako lahko uporaba umetne inteligence pospeši delovne procese in izboljša klinično uporabnost segmentacije v radiologiji. Metode dela: V magistrskem delu smo uporabili deskriptivno in eksperimentalno metodo. Najprej smo z analizo literature raziskali obstoječe pristope k segmentaciji magnetno resonančnih slik prostate. V eksperimentalnem delu smo izvedli ročno, polavtomatsko in avtomatsko segmentacijo petnajstih T2-uteženih magnetno resonančnih slik prostate. Rezultate smo primerjali z referenčnimi segmentacijami, ki so jih predhodno izvedli izkušeni radiologi. Učinkovitost posameznih metod smo ocenili s pomočjo koeficienta podobnosti Dice in časa izvedbe segmentacije, pri čemer smo se osredotočili na centralno žlezo in periferno območje. Med drugim smo merili tudi volumen prostate in izvedli statistično analizo podatkov. Rezultati: Rezultati so pokazali razlike v času in učinkovitosti med ročno, polavtomatsko in avtomatsko segmentacijo magnetno resonančnih slik prostate. Ročna segmentacija je bila najnatančnejša glede podobnosti z referenčnimi podatki, vendar tudi najbolj časovno zahtevna. Avtomatska segmentacija je dosegla visoke vrednosti Dice koeficienta in bila bistveno hitrejša od ostalih metod. Polavtomatska metoda se je izkazala kot najmanj natančna, z največjimi odstopanji v oceni volumna prostate. Skupni rezultati kažejo, da avtomatska segmentacija ponuja najboljše razmerje med učinkovitostjo in hitrostjo, še posebej pri segmentaciji centralne žleze, medtem ko je učinkovitost v perifernem območju pri vseh metodah nekoliko slabša. Razprava in zaključek: Rezultati raziskave potrjujejo, da ima umetna inteligenca pomembno vlogo pri segmentaciji magnetno resonančnih slik prostate. Avtomatska metoda z uporabo MONAI Label se je izkazala kot najhitrejša in volumsko najnatančnejša, z najvišjimi vrednostmi Dice koeficienta. Ročna segmentacija se je izkazala prepočasna za rutinsko uporabo, medtem ko je bila polavtomatska metoda najmanj zanesljiva. Zaključimo lahko, da avtomatska segmentacija omogoča učinkovito, ponovljivo in uporabniku prijazno obdelavo slik, kar predstavlja pomemben korak k večji klinični uporabnosti umetne inteligence.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:magistrska dela, radiološka tehnologija, 3D Slicer, MONAI Label, umetna inteligenca, magnetna resonanca, prostata, segmentacija, radiologija
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Tipologija:2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:ZF - Zdravstvena fakulteta
Kraj izida:Ljubljana
Založnik:[N. Pušnik]
Leto izida:2025
Št. strani:61 str.
PID:20.500.12556/RUL-173322 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:616-07
COBISS.SI-ID:249056259 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:16.09.2025
Število ogledov:459
Število prenosov:136
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Efficiency of different segmentation methods of prostate magnetic resonance images : master thesis
Izvleček:
Introduction: Artificial intelligence is increasingly transforming the field of medical diagnostics, especially in the processing of medical images. One of the key procedures in this area is segmentation, which enables the precise delineation of anatomical structures. With the development of deep learning methods, new possibilities for automatic, faster, and more reproducible segmentation have emerged. In this thesis, we examined the use of the 3D Slicer software and the MONAI Label extension for automatic segmentation of prostate magnetic resonance images and compared its performance with reference-based segmentation. Purpose: The master's thesis addresses the use of artificial intelligence for prostate magnetic resonance image segmentation in 3D Slicer with the MONAI Label tool and compares the results with manual and semi-automatic segmentation. The aim is to evaluate the efficiency and execution time of different approaches and to determine the advantages of artificial intelligence in the recognition of anatomical structures. The results are expected to demonstrate how artificial intelligence can accelerate workflows and enhance the clinical applicability of segmentation in radiology. Methods: In this thesis, we applied both descriptive and experimental methods. First, through a literature review, we analyzed existing approaches to prostate magnetic resonance image segmentation. In the experimental part, we performed manual, semi-automatic, and automatic segmentation of fifteen T2-weighted prostate magnetic resonance scans. The results were compared with reference segmentations previously performed by experienced radiologists. The performance of each method was evaluated using the Dice similarity coefficient and segmentation time, with a focus on the central gland and peripheral zone. Among other things, we also measured prostate volume and performed statistical analysis of the data. Results: The results revealed differences in accuracy and time efficiency among manual, semi-automatic, and automatic segmentation methods. Manual segmentation showed the highest similarity to the reference data but was also the most time-consuming. Automatic segmentation achieved high Dice coefficient values and minimal volumetric deviations, while being significantly faster than the other methods. The semi-automatic method proved to be the least accurate, with the largest deviations in volume estimation. Overall, the findings indicate that automatic segmentation provides the best balance between accuracy and speed, particularly in the segmentation of the central gland, while accuracy in the peripheral zone was slightly lower across all methods. Discussion and conclusion: The results of this study confirm that artificial intelligence plays a significant role in the segmentation of prostate magnetic resonance images. The automatic method using MONAI Label proved to be the fastest and most volumetrically accurate, achieving the highest Dice coefficient values. Manual segmentation was too time-consuming for routine use, while the semi-automatic method was the least reliable. We conclude that automatic segmentation enables efficient, reproducible, and user-friendly image processing, representing an important step toward greater clinical applicability of artificial intelligence.

Ključne besede:master's theses, radiologic technology, 3D Slicer, MONAI Label, artificial intelligence, magnetic resonance imaging, prostate, segmentation, radiology

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj