基于左心房壁约束的左心房壁受限瘢痕分割与定位的两阶段管线
图像与视频处理
2026-05-01 v1
摘要
准确分割和定位左心房（LA）电消融瘢痕对于评估损伤完整性和指导电消融治疗至关重要。不完整或不连续的损伤会增加治疗复发率， inaccurate localization（不准确的定位）可能误导治疗计划。然而，对LGE-MRI中瘢痕的可靠量化和定位具有挑战性。严重的类不平衡瘢痕体素、LA壁的薄结构以及组织对比度弱常常导致不切实际的瘢痕预测。本文提出了一个基于两阶段nnUNet的框架，考虑LA解剖学，以实现更精确的瘢痕定位和分割。在第一阶段，训练一个nnUNet模型以分割LA腔。第二阶段，基于预测的解剖学推导出患者特定的腔和壁距离图（SDM），用作几何感知输入，显式编码每个体素到心房腔和壁的已签spatial关系。该方法将瘢痕分割从仅基于强度的分类转换为解剖条件的定位任务，提供连续的空间先验，稳定薄心房壁的学习，并抑制拓扑无效的预测。为了进一步解决边界模糊问题，我们引入了基于壁ROI掩码的加权损失，结合边界不确定性感知的监督策略，将学习限制在心房壁上，同时考虑严重的类不平衡。我们在LAScarQS 2022数据集上评估了该方法，Dice为61.1%，ASSD为1.711mm。我们的可靠且有效的框架通过几何感知监督强制解剖学有效性，从而提高了瘢痕分割和定位精度，显著降低了远离心房壁的误报检测。
引用
@article{arxiv.2604.27101,
title = {A Two Stage Pipeline for Left Atrial Wall Constrained Scar Segmentation and Localization from LGE-MR Images},
author = {Bipasha Kundu and Cristian Linte},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.27101},
year = {2026}
}