การแบ่งส่วนข้อกระดูกสันหลังจากภาพถ่าย DXA โดยการประยุกต์ใช้ External force

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นําเสนอขั้นตอนวิธีการแบ่งส่วนข้อของกระดูกสันหลัง ที่สามารถแบ่งส่วนภาพถ่ายรังสีเอกซ์ที่มีคุณภาพต่ำ เพื่อช่วยสนับสนุนแพทย์ในขั้นตอนการวินิจฉัยโรคที่เกี่ยวกับกระดูก เช่น โรคกระดูกพรุน โรคกระดูกบางและโรคกระดูกสันหลังคด ซึ่งภาพถ่ายรังสีเอกซ์ถูกนํามาใช้อย่างแพร่หลายในการวินิจฉัยโรคดังกล่าว เพื่อลดความเสี่ยงของผู้ป่วยที่จะได้รับรังสีปริมาณสูงในการรักษา ต่อเนื่อง โดยขั้นตอนวิธีที่นําเสนอจะประกอบด้วย 3 ขั้นตอนหลัก ได้แก่ ขั้นตอนที่ 1 ขั้นตอนการ เตรียมภาพ (Pre-processing) ขั้นตอนที่ 2 ขั้นตอนการแบ่งส่วน (Segmentation) โดยขั้นตอนการแบ่งส่วนนี้แบ่งออกเป็นขั้นตอนย่อย 2 ขั้นตอน คือ ขั้นตอนการแบ่งส่วนในแนวตั้งสําหรับการหาโครงร่างของกระดูก (Vertical Segmentation) และขั้นตอนการแบ่งส่วนในแนวนอนสําหรับหาลักษณะที่เป็นข้อของกระดูก (Horizontal Segmentation) ขั้นตอนที่ 3 ขั้นตอนการระบุตําแหน่งที่สนใจ (Prediction) ซึ่งจะพิจารณาลักษณะของข้อมูลที่ใช้บ่งบอกตําแหน่งข้อของกระดูกภายในภาพ วิธีการที่นําเสนอนี้สามารถแบ่งส่วนกระดูกสันหลังส่วนเอวทั้งกระดูกที่มีรูปร่างปกติและกระดูกผิดรูปได้อย่างอัตโนมัติ จากผลการทดลองภาพถ่ายรังสีเอกซ์ของโรงพยาบาลมหาวิทยาลัยบูรพา จํานวน 119 ภาพ โดยทําการเปรียบเทียบกับผลเฉลยที่ระบุตําแหน่งข้อกระดูกโดยแพทย์ผู้เชี่ยวชาญ พบว่า การแบ่งส่วนข้อของกระดูกสันหลังในตําแหน่งข้อที่ L1 - L5 มีค่าความถูกต้องเฉลี่ยเท่ากับ 81.82% และความถูกต้องในแต่ละข้อภายในภาพตั้งแต่ L1 - L5 มีค่าเท่ากับ 85.09%, 91.96%, 89.36%, 81.57% และ 61.16% ตามลําดับ เมื่อใช้ตัวชี้วัดประสิทธิภาพแบบพื้นที่ทับซ้อน และเมื่อใช้ตัววัดประสิทธิภาพด้วยคอนฟิวชันเมเทริกซ์กับชุดข้อมูลทั้งหมดมีค่าความเที่ยงตรงเท่ากับ 89.41% และค่าความถูกต้องเฉลี่ย เท่ากับ 83.55%