基于切线公式与解剖感知智能体的三维超声标准平面定位
计算机视觉与模式识别
2022-07-04 v1 人工智能
机器学习
图像与视频处理
摘要
标准平面(SP)定位在常规临床超声(US)诊断中至关重要。与2D US相比，3D US可一次扫描获取多个视图平面，并借助冠状面提供完整解剖结构。然而，由于方向可变性与巨大搜索空间，在3D US中手动导航SP既费力又带有偏倚。本研究引入一种新颖的强化学习(RL)框架，用于3D US中SP的自动定位。我们的贡献有三方面。首先，我们将3D US中的SP定位表述为RL中基于切点的切线问题，以重构动作空间并显著缩小搜索空间。其次，我们设计了一种辅助任务学习策略，增强模型在平面搜索中识别非SP与SP间细微差异的能力。最后，我们提出空间-解剖奖励，通过同时利用空间与解剖信息有效引导学习轨迹。我们在子宫与胎儿脑数据集上定位四个SP以探索方法效能。实验表明，该方法实现了高定位精度与鲁棒性能。
引用
@article{arxiv.2207.00475,
title = {Agent with Tangent-based Formulation and Anatomical Perception for Standard Plane Localization in 3D Ultrasound},
author = {Yuxin Zou and Haoran Dou and Yuhao Huang and Xin Yang and Jikuan Qian and Chaojiong Zhen and Xiaodan Ji and Nishant Ravikumar and Guoqiang Chen and Weijun Huang and Alejandro F. Frangi and Dong Ni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.00475},
year = {2022}
}
备注
Accepted by MICCAI 2022