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基于CT的身体成分分析中增强的肌肉和脂肪分割:一项比较研究

计算机视觉与模式识别 2024-04-16 v2

摘要

目的:从常规腹部CT中测量身体成分可为无症状和患病患者提供个性化风险评估。特别是,肌肉和脂肪的衰减值和体积测量与重要的临床结局(如心血管事件、骨折和死亡)相关。本研究评估了一个内部工具与公认的公共TotalSegmentator工具在肌肉和脂肪(皮下和内脏)分割方面的可靠性。方法:我们在公开的SAROS数据集的900个CT序列上评估了这些工具,重点关注肌肉、皮下脂肪和内脏脂肪。使用Dice系数评估皮下脂肪和肌肉分割的准确性。由于缺乏内脏脂肪的真实分割,使用Cohen's Kappa评估工具之间分割的一致性。结果:我们的内部工具在皮下脂肪分割上Dice系数高出3%(83.8 vs. 80.8),在肌肉分割上高出5%(87.6 vs. 83.2)。Wilcoxon符号秩检验显示我们的结果具有统计学差异(p<0.01)。对于内脏脂肪,Cohen's Kappa值为0.856,表明两个工具之间几乎完全一致。我们的内部工具在肌肉体积(R^2=0.99)、肌肉衰减(R^2=0.93)和皮下脂肪体积(R^2=0.99)上显示出非常强的相关性,而在皮下脂肪衰减(R^2=0.45)上显示出中等相关性。结论:我们的发现表明,内部工具在测量皮下脂肪和肌肉方面优于TotalSegmentator。内脏脂肪的高Cohen's Kappa值表明两个工具之间具有可靠的一致性。这些结果展示了我们的工具在提高身体成分分析准确性方面的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.05294,
  title  = {Enhanced Muscle and Fat Segmentation for CT-Based Body Composition Analysis: A Comparative Study},
  author = {Benjamin Hou and Tejas Sudharshan Mathai and Jianfei Liu and Christopher Parnell and Ronald M. Summers},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.05294},
  year   = {2024}
}