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一种基于深度学习的超声心动图左心室分割新方法:MFP-Unet

图像与视频处理 2019-12-24 v2 计算机视觉与模式识别 医学物理

摘要

左心室(LV)的分割是面积、容积和射血分数等定量测量中的关键步骤。然而,由于边界模糊及操作者依赖性问题(可重复性不足),二维超声图像中的左心室自动分割是一项具有挑战性的任务。U-net 作为医学图像分割中著名的架构,通过编码器-解码器路径解决了该问题。尽管总体性能出色,U-net 忽略了所有语义强度在分割过程中的贡献。在本研究中,我们提出了一种新架构以克服这一缺陷。将 U-net 解码器路径各层级的特征图拼接,使其深度相等化,并上采样至固定维度。该特征图堆叠将作为语义分割层的输入。在使用相同数据集与 U-net、空洞 U-net 和 deeplabv3 的结果比较时,所提网络取得了最先进的成果。实现了平均 Dice 度量(DM)0.945、Hausdorff 距离(HD)1.62、Jaccard 系数(JC)0.97 和平均绝对距离(MAD)1.32。相关图、Bland-Altman 分析和箱线图显示自动与手动计算的体积、面积和长度之间具有高度一致性。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.10486,
  title  = {A Novel Deep Learning Based Approach for Left Ventricle Segmentation in Echocardiography: MFP-Unet},
  author = {Shakiba Moradi and Mostafa Ghelich-Oghli and Azin Alizadehasl and Isaac Shiri and Niki Oveisi and Mehrdad Oveisi and Majid Maleki and Jan Dhooge},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.10486},
  year   = {2019}
}

备注

32 Pages, 10 Figures, 5 Tables