中文

深度学习在磁共振前列腺分割中的应用:综述与新视角

图像与视频处理 2020-11-17 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

前列腺放疗是一种成熟的治愈性肿瘤学疗法,未来将采用基于磁共振成像(MRI)的放疗进行每日自适应放疗靶区勾画。然而,从MRI数据中准确勾画前列腺轮廓是一个耗时的过程。深度学习已被认为是前列腺癌精准放疗的潜在新技术,其中准确的前列腺分割有助于癌症检测与治疗。然而,由于采集协议不同、公开可用数据集有限且规模相对较小,训练好的模型在临床环境中的应用可能受限。因此,为探索前列腺分割领域并寻找可泛化的解决方案,我们综述了MR前列腺分割中最先进的深度学习算法;通过讨论其局限性与优势为该领域提供见解;并提出一种用于MR前列腺分割的优化2D U-Net。我们使用Dice相似系数(DSC)作为性能指标在四个公开可用数据集上评估性能。我们的实验包括数据集内评估与跨数据集评估。最佳结果由组合评估取得(Decathlon测试集上DSC为0.9427),最差结果由跨数据集评估取得(DSC为0.5892,Prostate X训练集,Promise 12测试集)。我们概述了挑战并为未来工作提供建议。我们的研究为MR前列腺分割提供了新视角,更重要的是,我们为研究人员评估其算法提供了标准化的实验设置。我们的代码可在 https://github.com/AIEMMU/MRI_Prostate 获取。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.07795,
  title  = {Deep learning in magnetic resonance prostate segmentation: A review and a new perspective},
  author = {David Gillespie and Connah Kendrick and Ian Boon and Cheng Boon and Tim Rattay and Moi Hoon Yap},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.07795},
  year   = {2020}
}

备注

10 pages