U-Net 기반 자동 Segmentation과 Transsphenoidal 뇌 종양 수술 내비게이션 시스템 U-Net Based Automatic Segmentation and Surgical Navigation System for Transsphenoidal Pituitary Surgery

Abstract

Transnasal 뇌하수체 종양 제거 수술에 사용되는 기존의 수술 내비게이션 시스템은 의료이미지 registration 에서 많은 시간을 소비하고, 중요한 기관에 수술 도구의 접근에 대한 경보시스템이 없거나 3D 모델 정보가 부족한 제약이 있 다. 본 논문에서는 기존의 내비게이션 시스템의 문제점을 해결 하기 위해 U-Net 을 기반으로 환자의 CTA 영상을 학습하여 시시경, 내경동맥의 자동 segmentation 알고리즘을 제안한다. 신경망이 진행한 segmentation 결과를 3D 모델로 reconstruction 하여 수술 내비게이션 시스템에 적용하였다. 또한 수술도구가 중요 기관에 근접할수록 알람을 제공해주는 내비게이션 시스템을 제안한다. 또한 Transsphenoidal 뇌하수체 종양 제거 수술에 적합한 수술도구를 개발하여 내비게이션 시스템과 연동하여 팬텀을 이용한 실험을 진행하였다.