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MRISegmentator-Abdomen:用于T1加权腹部MRI的全自动多器官和结构分割工具

图像与视频处理 2025-08-07 v2 计算机视觉与模式识别

摘要

背景:腹部MRI中器官和结构的分割对许多临床应用(如疾病诊断和放射治疗)都有帮助。当前方法仅针对分割有限的腹部结构(13种类型)。迄今为止,尚无公开可用的腹部MRI数据集包含多器官和结构的体素级注释。因此,也不存在针对多结构分割的分割工具。方法:我们策划了一个来自美国国立卫生研究院(NIH)临床中心的T1加权腹部MRI数据集,包含195名患者。该数据集包括每位患者的轴向前对比、动脉、静脉和延迟相,每位患者共4个相位,总计780个序列(69,248个2D切片)。每个序列包含62种腹部器官和结构的体素级注释。我们训练了一个3D nnUNet模型,称为 MRISegmentator-Abdomen(简称MRISegmentator),并在内部测试集和两个大型外部数据集(AMOS22 和 Duke Liver)上进行评估。预测的分割与真实标签使用Dice相似系数(DSC)和归一化表面距离(NSD)进行比较。发现:在内部测试集上,MRISegmentator 的平均DSC为 0.861±0.1700.861\pm0.170,NSD为 0.924±0.1630.924\pm0.163。在 AMOS22 数据集上,MRISegmentator 的平均DSC为 0.829±0.1330.829\pm0.133,NSD为 0.908±0.0670.908\pm0.067。在 Duke Liver 数据集上,平均DSC为 0.933±0.0150.933\pm0.015,NSD为 0.929±0.0210.929\pm0.021。解释:所提出的MRISegmentator 提供了对T1加权腹部MRI序列中62种器官和结构的自动、准确且稳健的分割。该工具有望加快诸如异常检测、放射治疗、疾病分类等多项临床主题的研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.05944,
  title  = {MRISegmentator-Abdomen: A Fully Automated Multi-Organ and Structure Segmentation Tool for T1-weighted Abdominal MRI},
  author = {Yan Zhuang and Tejas Sudharshan Mathai and Pritam Mukherjee and Brandon Khoury and Boah Kim and Benjamin Hou and Nusrat Rabbee and Abhinav Suri and Ronald M. Summers},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.05944},
  year   = {2025}
}

备注

We made the segmentation model publicly available