用于三维超声平面定位的带热启动与主动终止的智能体
图像与视频处理
2024-03-05 v2 计算机视觉与模式识别
机器学习
摘要
标准平面定位对超声(US)诊断至关重要。在产前超声中，需以二维探头手动获取数十个标准平面，耗时且依赖操作者。相比之下，一次性包含多个标准平面的三维超声具有更低的用户依赖性和更高效率的固有优势。然而，由于巨大的搜索空间和胎儿姿态的大幅变化，超声体数据中的手动平面定位颇具挑战。本研究提出一种新颖的强化学习(RL)框架，用于在三维超声中自动定位胎儿脑部标准平面。我们的贡献有两点：首先，我们为RL框架配备一个 landmark-aware 对齐模块，为智能体动作提供热启动和强空间约束，从而确保其有效性；其次，我们不同于被动且经验性地终止智能体推理，提出一种基于循环神经网络的策略以主动终止智能体的交互过程，这提升了定位系统的准确率和效率。在我们内部大型数据集上的充分验证表明，我们的方法对小脑横断面和丘脑横断面的定位分别达到了 3.4mm/9.6° 和 2.7mm/9.1° 的精度。我们提出的RL框架具有通用性，有潜力提升超声扫描的效率和标准化。
引用
@article{arxiv.1910.04331,
title = {Agent with Warm Start and Active Termination for Plane Localization in 3D Ultrasound},
author = {Haoran Dou and Xin Yang and Jikuan Qian and Wufeng Xue and Hao Qin and Xu Wang and Lequan Yu and Shujun Wang and Yi Xiong and Pheng-Ann Heng and Dong Ni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.04331},
year = {2024}
}
备注
9 pages, 5 figures, 1 table. Accepted by MICCAI 2019 (oral)