VMTK Tutorial

1. VMTK

혈관 세그멘테이션을 수행하던 중 혈관 세그멘테이션과 centerline extraction 기능을 제공하는 툴킷을 찾음.

VMTK
: "Vascular Modeling Toolkit"의 약자로, 혈관 모델링 툴킷
혈관 구조를 시각화하고 분석하는 데 사용되는 오픈 소스 소프트웨어 도구 모음

1) VMTK 설치

• 참고
  http://www.vmtk.org/download/

2. Getting Started

• how to open your dataset in vmtk, navigate into a 3D volume and set up your image for further processing

1) Image format conversion

• dcm reading 및 vit 변환

vmtkimagereader -ifile {.dcm file path} --pipe vmtkimageviewer

vmtkimagereader -ifile C:/Users/USER/data/sample.dcm --pipe vmtkimagewriter -ofile C:/Users/USER/data/image_volume.vti

• .vit 파일 형식
  

  • vti (VTK XML Image Data)
    : XML 구문을 사용하며 이진 데이터가 내장되

2) Additional working for segmentation

• segmentation하기에 앞서 필요한 추가 작업을 검토
  ① VOI Extraction
  : VOI(Volume of Interest)
  ② Surface extraction using Marching Cubes
  : 혈관 이미지로부터 표면 모델을 생성

3. Image Segmenatation

 vmtklevelsetsegmentation -ifile C:/Users/USER/data/image_volume.vti -ofile level_sets.vti

level-set segmentation 실행 시 아래와 같은 메시지가 차례로 뜸

• enter 0
  

• enter 'n'
  

• enter 'n'
  

• choose 2 seeds
  

• result
  

3)

2) 의 result("Accept Initialization?" 에 "y"로 응답)

• 300 0 0 1

  각 파라미터는 레벨셋의 변형을 제어

• 반복 횟수(iterations): 모델이 수행할 변형 단계의 횟수를 의미
  수치적인 이유로 모델이 이동하는 거리는 복셀 크기와 이미지 기울기 모듈러스 강도 등 여러 가지 요소에 의존
• 전파 스케일링(Propagation scaling): 모델 팽창에 할당하는 가중치를 의미
• 곡률 스케일링(Curvature scaling): 모델 표면 정규화에 할당하는 가중치로, 이 값이 강력하면 모델이 결국 축소되어 사라질 수 있음
• 이동 스케일링(Advection scaling): 가장 중요한 가중치로, 이미지 기울기 모듈러스의 봉우리에 대한 모델 표면의 끌림을 규제. 이것이 최종적으로 원하는 결과.

① result

4. Centerline Extraction

• 3에서 생성된 level_sets로부터 model.vtp파일 생성

 vmtkmarchingcubes -ifile level_sets.vti -ofile model.vtp 

• centerline extraction

vmtkcenterlines -ifile C:/Users/USER/data/model.vtp  -ofile C:/Users/USER/data/model_centerlines.vtp 

• target seeds 선택
  

• compute centerline