폐결절 악성 종양 평가를 위한 다프랙탈 스펙트럼 분석

본 연구에서는 비침습적 폐결절 평가를 연구합니다. CT 영상의 다품종 스펙트럼 분석을 통해 다품종 특성이 양성 결절과 악성 결절을 확실하게 구별할 수 있는 이유를 밝혀 침습적 진단 절차의 필요성을 줄일 수 있는 이유를 밝히는 것을 목표로 합니다. 최근의 발전에는 결절 특성화를 위한 AI 기반 방사형 혼합 접근 방식이 포함되지만, 이는 일반적으로 병리학적 이미지 또는 형태학적 분석에만 초점을 맞췄습니다.

당사의 다프랙탈 스펙트럼 분석은 이미징과 병리학적 소견을 연결합니다. 우리는 폐 결절이 서로 다른 단계에서 뚜렷한 다프랙탈 스펙트럼을 나타내며, 후기 단계의 결절은 더 넓은 규모 범위와 더 높은 극점을 보여 악성의 정량적 감별을 가능하게 한다는 것을 입증했습니다. 당사의 프로토콜은 형태학적 특성과 조직 이질성의 동시 분석을 통해 결절 악성 종양에 대한 비침습적 정량적 평가를 제공하여 침습적 생검에 대한 의존도를 줄입니다.

이러한 발견을 통해 폐 결절의 보다 정확한 병기를 결정하고 악성 종양을 조기에 발견할 수 있으며, 잠재적으로 폐 종양학에서 임상 의사 결정과 환자 결과를 개선할 수 있습니다. 먼저 환자의 컴퓨터 단층 촬영 또는 CT 스캔 데이터를 DICOM 파일로 얻고 MATLAB에서 3D 부피 행렬을 생성합니다. MATLAB slice viewer 함수를 사용하여 이미지 시퀀스를 시각화합니다.

그래픽 사용자 인터페이스 하단에 있는 스크롤 바를 사용하여 CT 시퀀스의 다른 슬라이스를 탐색합니다. 적절한 프레임에서 폐에 악성 폐 결절의 존재 여부를 확인합니다. 아이콘을 찾아 사용하여 확대, 축소 및 전역 보기로 돌아갈 수 있습니다.

데이터팁 아이콘을 활성화하여 선택한 영역의 픽셀 좌표를 표시합니다. 색상 막대를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 일반적인 회색 색상 맵을 사용하고 적절한 옵션을 선택합니다. 필터 효과가 만족스럽지 않으면 마우스 왼쪽 버튼을 사용하여 그림 중간을 위아래로 끌어 창 레벨을 조정하십시오.

왼쪽과 오른쪽으로 드래그하여 창 너비를 조정하면 해당 정확한 필터링 범위가 색상 표시줄에 표시됩니다. 결절의 가장자리를 표시한 후 결절의 픽셀 좌표를 식별하고, 데이터팁 팝업에 표시된 X 및 Y 좌표를 확인합니다. 관심 영역(ROI)을 정의한 후 MATLAB 명령을 사용하여 3D 곡면 플롯을 만듭니다.

폐 결절의 3D 그레이스케일 강도를 관찰합니다. 자세한 검사를 위해 확대/축소, 확대/축소 해제, 회전 및 복원 보기 도구를 찾아 사용합니다. fractal_dimension이 M과 같PN_fractal_feature pic_size 함수를 이전에 구한 M 행렬을 입력으로 호출하여 호출합니다.

이것은 다른 스케일에서 프랙탈 치수를 계산합니다. 코드를 사용하여 폐 결절의 다프랙탈 스펙트럼을 시각화합니다. 동일한 단계를 사용하여 다른 양성 폐 결절에 대한 다프랙탈 스펙트럼을 계산합니다.

비교를 위해 다른 색상을 사용하여 동일한 좌표계에 결과를 플로팅하고 서로 다른 폐 결절 간의 다프랙탈 스펙트럼 비교를 생성합니다. 마지막으로, 데이터 팁 도구를 사용하여 다양한 양성 및 악성 폐 결절을 정확하게 비교하기 위해 주요 극점의 좌표를 표시합니다. 악성 결절의 프랙탈 차원은 양성 결절에 비해 더 높은 극점과 더 넓은 스케일 범위를 가진 다프랙탈 스펙트럼을 보여주었습니다.

초기 단계의 폐 선암 결절은 후기 단계의 결절보다 프랙탈 규모 범위가 더 좁고 다프랙탈 스펙트럼에서 극단점이 더 낮았습니다.