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基于配准与不确定性的白质纤维束分割框架:仅用单标注受试者

图像与视频处理 2023-03-28 v1 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

基于扩散磁共振成像(dMRI)的白质(WM)纤维束分割在人类健康与脑疾病分析中起着重要作用。然而,白质纤维束的标注耗时且需要经验丰富的神经解剖学家。本研究为探索极小标注设定下的纤维束分割,提出了一种仅利用一个标注受试者(受试者级单样本)进行纤维束分割的新框架。我们的方法由所提出的基于配准的峰值增强(RPA)与基于不确定性的精炼(URe)模块构建。RPA 模块合成伪受试者及其对应标签以提升纤维束分割性能。所提出的 URe 模块缓解了伪受试者上低置信度体素带来的负面影响。实验结果表明,我们的方法大幅优于其他当前最优方法,且所提模块有效。总体而言,我们的方法仅用一个标注受试者即实现了准确的全脑纤维束分割。代码见 https://github.com/HaoXu0507/ISBI2023-One-Shot-WM-Tract-Segmentation。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.14371,
  title  = {A Registration- and Uncertainty-based Framework for White Matter Tract Segmentation With Only One Annotated Subject},
  author = {Hao Xu and Tengfei Xue and Dongnan Liu and Fan Zhang and Carl-Fredrik Westin and Ron Kikinis and Lauren J. O'Donnell and Weidong Cai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.14371},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted by The IEEE International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI) 2023