Segmentation of blood vessels in colposcopic images using polarized light and Sauvola thresholding
Creators
- 1. Ho Chi Minh City University of Technology
- 2. Vietnam National University Ho Chi Minh City
- 3. Trường ĐH Nguyễn Tất Thành
Description
Cervical cancer is one of the two most common gynecological cancers in the world, including breast cancer. Signs of cervical disease are usually the presence of atypical epithelium, superficial bleeding or abnormal vascular proliferation. Most of these signs are directly related to cervical intraepithelial neoplasia (CIN) and cervical cancer. Currently, to detect epithelial lesions as well as to observe the shape of blood vessels, the main diagnostic methods used are colposcopy and visual examination. This method has low sensitivity and specificity because subjective factors still exist and the method does not clearly distinguish the shape of proliferating blood vessels. Therefore, in order to improve the efficiency of disease diagnosis, many studies applying image processing techniques to support auto-diagnosis have become topics of interest. However, studies that support automatic identify abnormal blood vessel shape and density are very limited. In this study, colposcopy images were recorded by digital colposcopes. These images are taken under polarized light to help reduce reflections from the surface and support for better image processing steps. Then, Sauvola threshold method is used to separate blood vessels on the surface of the cervix. It is combined with three different image preprocessing methods to enhance the contrast between the blood and the background. Finally, the sensitivity and specificity of these methods were calculated and evaluated. The results of the study set the stage for cervical blood vessel identification studies as well as cervical cancer assessment.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
سرطان عنق الرحم هو واحد من أكثر سرطانات أمراض النساء شيوعًا في العالم، بما في ذلك سرطان الثدي. عادة ما تكون علامات مرض عنق الرحم هي وجود ظهارة غير نمطية أو نزيف سطحي أو تكاثر غير طبيعي للأوعية الدموية. ترتبط معظم هذه العلامات ارتباطًا مباشرًا بالأورام داخل الظهارة العنقية (CIN) وسرطان عنق الرحم. في الوقت الحالي، للكشف عن الآفات الظهارية وكذلك لمراقبة شكل الأوعية الدموية، فإن طرق التشخيص الرئيسية المستخدمة هي التنظير المهبلي والفحص البصري. تتميز هذه الطريقة بحساسية وخصوصية منخفضتين لأن العوامل الذاتية لا تزال موجودة ولا تميز الطريقة بوضوح شكل الأوعية الدموية المتكاثرة. لذلك، من أجل تحسين كفاءة تشخيص المرض، أصبحت العديد من الدراسات التي تطبق تقنيات معالجة الصور لدعم التشخيص التلقائي موضوعات مثيرة للاهتمام. ومع ذلك، فإن الدراسات التي تدعم التحديد التلقائي لشكل وكثافة الأوعية الدموية غير الطبيعية محدودة للغاية. في هذه الدراسة، تم تسجيل صور التنظير المهبلي بواسطة المناظير المهبلية الرقمية. يتم التقاط هذه الصور تحت ضوء مستقطب للمساعدة في تقليل الانعكاسات من السطح ودعم خطوات معالجة الصور بشكل أفضل. ثم، يتم استخدام طريقة عتبة سوفولا لفصل الأوعية الدموية على سطح عنق الرحم. يتم دمجه مع ثلاث طرق مختلفة للمعالجة المسبقة للصور لتعزيز التباين بين الدم والخلفية. أخيرًا، تم حساب حساسية وخصوصية هذه الأساليب وتقييمها. مهدت نتائج الدراسة الطريق لدراسات تحديد الأوعية الدموية العنقية وكذلك تقييم سرطان عنق الرحم.Translated Description (French)
Le cancer du col de l'utérus est l'un des deux cancers gynécologiques les plus courants dans le monde, y compris le cancer du sein. Les signes de maladie cervicale sont généralement la présence d'un épithélium atypique, d'un saignement superficiel ou d'une prolifération vasculaire anormale. La plupart de ces signes sont directement liés à la néoplasie intraépithéliale cervicale (CIN) et au cancer du col de l'utérus. Actuellement, pour détecter les lésions épithéliales ainsi que pour observer la forme des vaisseaux sanguins, les principales méthodes de diagnostic utilisées sont la colposcopie et l'examen visuel. Cette méthode a une faible sensibilité et spécificité car des facteurs subjectifs existent toujours et la méthode ne distingue pas clairement la forme des vaisseaux sanguins proliférants. Par conséquent, afin d'améliorer l'efficacité du diagnostic de la maladie, de nombreuses études appliquant des techniques de traitement d'image pour soutenir l'auto-diagnostic sont devenues des sujets d'intérêt. Cependant, les études qui soutiennent l'identification automatique de la forme et de la densité anormales des vaisseaux sanguins sont très limitées. Dans cette étude, les images de colposcopie ont été enregistrées par colposcopes numériques. Ces images sont prises sous une lumière polarisée pour aider à réduire les réflexions de la surface et soutenir de meilleures étapes de traitement d'image. Ensuite, la méthode du seuil de Sauvola est utilisée pour séparer les vaisseaux sanguins à la surface du col de l'utérus. Il est combiné avec trois méthodes de prétraitement d'image différentes pour améliorer le contraste entre le sang et l'arrière-plan. Enfin, la sensibilité et la spécificité de ces méthodes ont été calculées et évaluées. Les résultats de l'étude ont préparé le terrain pour les études d'identification des vaisseaux sanguins cervicaux ainsi que pour l'évaluation du cancer du col de l'utérus.Translated Description (Spanish)
El cáncer de cuello uterino es uno de los dos cánceres ginecológicos más comunes en el mundo, incluido el cáncer de mama. Los signos de enfermedad cervical suelen ser la presencia de epitelio atípico, hemorragia superficial o proliferación vascular anormal. La mayoría de estos signos están directamente relacionados con la neoplasia intraepitelial cervical (CIN) y el cáncer cervical. Actualmente, para detectar lesiones epiteliales así como para observar la forma de los vasos sanguíneos, los principales métodos diagnósticos utilizados son la colposcopia y el examen visual. Este método tiene baja sensibilidad y especificidad porque todavía existen factores subjetivos y el método no distingue claramente la forma de los vasos sanguíneos proliferantes. Por lo tanto, con el fin de mejorar la eficiencia del diagnóstico de enfermedades, muchos estudios que aplican técnicas de procesamiento de imágenes para apoyar el autodiagnóstico se han convertido en temas de interés. Sin embargo, los estudios que respaldan la identificación automática de la forma y densidad anormales de los vasos sanguíneos son muy limitados. En este estudio, las imágenes de colposcopia se registraron mediante colposcopios digitales. Estas imágenes se toman bajo luz polarizada para ayudar a reducir los reflejos de la superficie y ayudar a mejorar los pasos de procesamiento de imágenes. Luego, se utiliza el método de umbral de Sauvola para separar los vasos sanguíneos en la superficie del cuello uterino. Se combina con tres métodos diferentes de preprocesamiento de imágenes para mejorar el contraste entre la sangre y el fondo. Finalmente, se calculó y evaluó la sensibilidad y especificidad de estos métodos. Los resultados del estudio preparan el escenario para estudios de identificación de vasos sanguíneos cervicales, así como para la evaluación del cáncer cervical.Files
1024.pdf
Files
(2.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:23fb914636d2f2fe6eae4d0dfa2d67ae
|
2.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تجزئة الأوعية الدموية في الصور بالمنظار المهبلي باستخدام الضوء المستقطب وعتبة سوفولا
- Translated title (French)
- Segmentation des vaisseaux sanguins dans les images colposcopiques en utilisant la lumière polarisée et le seuillage de Sauvola
- Translated title (Spanish)
- Segmentación de vasos sanguíneos en imágenes colposcópicas utilizando luz polarizada y umbral de Sauvola
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3115062985
- DOI
- 10.32508/stdjet.v3i4.673