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FatSegNet:一种用于腹部 Dixon MRI 脂肪组织分割的全自动深度学习流水线

计算机视觉与模式识别 2019-11-06 v2

摘要

目的:开发一种快速且全自动的深度学习流水线(FatSegNet),用于在来自 Rhineland Study(一项大型前瞻性人群研究)的 Dixon MRI 上准确识别、分割和量化腹部脂肪组织。方法:FatSegNet 由三个阶段组成:(i) 使用两个 2D 竞争稠密全卷积网络(CDFNet)一致定位腹部区域,(ii) 由独立的 CDFNet 在三个视图上分割脂肪组织,(iii) 视图聚合。FatSegNet 使用 33 名手动标注的受试者进行训练,并通过以下方式验证:1) 针对覆盖广泛体重指数(BMI)范围的测试集比较分割精度,2) 重测可靠性,3) 在大型队列研究中的鲁棒性。结果:与传统深度学习网络相比,CDFNet 表现出更强的鲁棒性。FatSegNet 在腹部内脏脂肪组织(VAT,0.828 vs. 0.788)上的 Dice 分数优于人工标注者,并在皮下脂肪组织(SAT,0.973 vs. 0.982)上产生可比的结果。该流水线具有非常小的重测绝对百分比差异,且在扫描会话间具有极好的一致性(VAT:APD = 2.957%,ICC=0.998;SAT:APD= 3.254%,ICC=0.996)。结论:FatSegNet 可在 1 分钟内可靠地分析 3D Dixon MRI。它可很好地泛化到不同体型,在大型队列研究中灵敏地复现已知的 VAT 和 SAT 体积效应,并支持脂肪分隔的局部分析。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.02082,
  title  = {FatSegNet : A Fully Automated Deep Learning Pipeline for Adipose Tissue Segmentation on Abdominal Dixon MRI},
  author = {Santiago Estrada and Ran Lu and Sailesh Conjeti and Ximena Orozco-Ruiz and Joana Panos-Willuhn and Monique M. B Breteler and Martin Reuter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.02082},
  year   = {2019}
}

备注

Submitted to Magnetic Resonance in Medicine