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利用BraTS撒哈拉以南非洲数据集优化用于脑肿瘤(胶质瘤)分割的nnU-Net模型

图像与视频处理 2025-11-06 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

医学图像分割是现代医学科学的一项关键成就,经过数十年的研究发展。它利用像素强度、纹理和解剖背景等概念,能够在二维或三维图像中精确描绘解剖和病理特征。随着自动分割的出现,医生和放射科医生现在可以专注于诊断和治疗计划,而智能计算机则执行常规的图像处理任务。本研究使用了BraTS撒哈拉以南非洲数据集,这是BraTS数据集的一个选定子集,包含60例胶质瘤患者的多模态MRI病例。令人惊讶的是,在最初的60个病例上训练的nnU-Net模型,其表现优于在包含360个病例的离线增强数据集上训练的网络。假设认为,离线增强引入了人为的解剖变异或强度分布,降低了泛化能力。相比之下,原始数据集与nnU-Net强大的在线增强程序相结合,保持了真实的变异性并产生了更好的结果。本研究在全肿瘤分割上达到了0.84的Dice分数。这些发现强调了数据质量和适当的增强方法在构建准确、可泛化的医学图像分割模型中的重要性,尤其是在代表性不足的地区。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.02893,
  title  = {Optimizing the nnU-Net model for brain tumor (Glioma) segmentation Using a BraTS Sub-Saharan Africa (SSA) dataset},
  author = {Chukwuemeka Arua Kalu and Adaobi Chiazor Emegoakor and Fortune Okafor and Augustine Okoh Uchenna and Chijioke Kelvin Ukpai and Godsent Erere Onyeugbo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.02893},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 4 figures