I. Phân vùng khối u gan trên ảnh CT ổ bụng
Phân vùng khối u gan là một nhiệm vụ quan trọng trong chẩn đoán hình ảnh y khoa, đặc biệt khi sử dụng ảnh CT ổ bụng. Phương pháp chuyển đổi Hounsfield đa kênh được đề xuất nhằm tối ưu hóa quá trình phân vùng khối u gan. Chuyển đổi Hounsfield giúp tận dụng sự đa dạng trong phân bố Hounsfield unit (HU) của các khối u, từ đó cải thiện độ chính xác trong phân tích ảnh y tế. Phương pháp này kết hợp với kỹ thuật chuyển đổi hệ tọa độ cực, giúp giảm độ phức tạp và tăng hiệu quả trong xử lý ảnh y khoa.
1.1. Ảnh CT ổ bụng và chẩn đoán ung thư gan
Ảnh CT ổ bụng là công cụ chính trong chẩn đoán ung thư gan, đặc biệt là ung thư biểu mô tế bào gan (HCC). CT scan cung cấp độ nhạy cao trong việc phát hiện và mô tả đặc điểm của khối u. Hounsfield unit (HU) được sử dụng để đo lường mức độ hấp thụ tia X của các mô, giúp phân biệt giữa mô gan và khối u. Phương pháp chuyển đổi Hounsfield đa kênh tận dụng sự đa dạng trong phân bố HU để cải thiện phân loại khối u và chẩn đoán hình ảnh.
1.2. Kỹ thuật chuyển đổi Hounsfield đa kênh
Chuyển đổi Hounsfield đa kênh là phương pháp tiền xử lý ảnh, chuyển đổi ảnh gốc 1 kênh thành ảnh đa kênh với mỗi kênh đại diện cho một cửa số HU khác nhau. Phương pháp này giúp tận dụng sự đa dạng trong phân bố HU của khối u gan, từ đó tối ưu hóa quá trình phân tích ảnh CT. Kết hợp với kỹ thuật chuyển đổi hệ tọa độ cực, phương pháp này giảm độ phức tạp và cải thiện độ chính xác trong phân vùng khối u gan.
II. Phương pháp luận và kỹ thuật áp dụng
Luận văn đề xuất hai phương pháp chính: chuyển đổi Hounsfield đa kênh và biến đổi hệ tọa độ cực. Chuyển đổi Hounsfield đa kênh tận dụng sự đa dạng trong phân bố HU của khối u gan, trong khi biến đổi hệ tọa độ cực giúp giảm độ phức tạp về hình dạng và vị trí của khối u. Hai phương pháp này được kết hợp để tối ưu hóa quá trình phân tích ảnh y tế và xử lý ảnh y khoa.
2.1. Chuyển đổi Hounsfield đa kênh
Chuyển đổi Hounsfield đa kênh là phương pháp tiền xử lý ảnh, chuyển đổi ảnh gốc 1 kênh thành ảnh đa kênh với mỗi kênh đại diện cho một cửa số HU khác nhau. Phương pháp này giúp tận dụng sự đa dạng trong phân bố HU của khối u gan, từ đó tối ưu hóa quá trình phân tích ảnh CT. Kết hợp với kỹ thuật chuyển đổi hệ tọa độ cực, phương pháp này giảm độ phức tạp và cải thiện độ chính xác trong phân vùng khối u gan.
2.2. Biến đổi hệ tọa độ cực
Biến đổi hệ tọa độ cực là phương pháp chuyển đổi ảnh từ hệ tọa độ Descartes sang hệ tọa độ cực, giúp giảm độ phức tạp về hình dạng và vị trí của khối u. Phương pháp này được kết hợp với chuyển đổi Hounsfield đa kênh để tối ưu hóa quá trình phân tích ảnh y tế. Kết quả thực nghiệm cho thấy phương pháp này cải thiện đáng kể độ chính xác trong phân vùng khối u gan.
III. Kết quả và đánh giá
Phương pháp đề xuất đạt được hiệu năng cao nhất trên tập dữ liệu Liver Tumor Segmentation Challenge (LiTS17). Chuyển đổi Hounsfield đa kênh và biến đổi hệ tọa độ cực giúp cải thiện đáng kể độ chính xác trong phân vùng khối u gan. Kết quả thực nghiệm cho thấy phương pháp này vượt trội so với các phương pháp hiện có, đặc biệt trong việc phân loại khối u và chẩn đoán ung thư gan.
3.1. Đánh giá hiệu năng
Phương pháp đề xuất được đánh giá thông qua các chỉ số Dice Similarity Coefficient (DSC), Intersection over Union (IoU), Precision và Recall. Kết quả cho thấy phương pháp chuyển đổi Hounsfield đa kênh và biến đổi hệ tọa độ cực đạt được hiệu năng cao nhất trên tập dữ liệu LiTS17, với DSC và IoU vượt trội so với các phương pháp hiện có.
3.2. Ứng dụng thực tiễn
Phương pháp đề xuất có tiềm năng lớn trong chẩn đoán ung thư gan và phân tích ảnh y tế. Chuyển đổi Hounsfield đa kênh và biến đổi hệ tọa độ cực giúp cải thiện độ chính xác trong phân vùng khối u gan, từ đó hỗ trợ các bác sĩ trong việc chẩn đoán và điều trị ung thư gan. Phương pháp này cũng có thể được áp dụng trong các nghiên cứu y khoa khác liên quan đến phân tích ảnh CT.
