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基于CT的脑室分割技术,利用扩散Schrödinger桥实现无需目标域真实标签

图像与视频处理 2024-07-16 v2 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

从临床CT扫描中高效准确地进行脑室分割对于紧急手术如脑室引流至关重要。鉴于软组织对比度差以及临床脑CT标注数据库稀缺的挑战,我们引入一种无需CT分割真实标签的基于扩散模型的域适应不确定性感知脑室分割技术。具体而言,我们方法采用扩散Schrödinger桥和注意力循环残差U-Net,利用未成对的CT和MRI扫描自动从MRI分割中推导出CT分割,这些MRI更易获得。重要的是,我们提出了一种端到端的联合训练框架,用于图像翻译和分割任务,并证明其优于单独训练各任务的做法。通过将所提方法与两种不同GAN模型进行域适应(CycleGAN和CUT)进行比较,我们也揭示了扩散模型在提高分割和图像翻译质量方面的优势。我们的所提方法在Dice得分0.78±0.27时优于比较方法,包括SynSeg-Net,并提供直观的不确定性度量以进一步促进自动分割结果的质量控制。我们的方法实现已公开:https://github.com/HealthX-Lab/DiffusionSynCTSeg。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.18267,
  title  = {CT-based brain ventricle segmentation via diffusion Schr\"odinger Bridge without target domain ground truths},
  author = {Reihaneh Teimouri and Marta Kersten-Oertel and Yiming Xiao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.18267},
  year   = {2024}
}

备注

Early acceptance at MICCAI2024