强鲁棒肾脏异常分割:AI 方法框架的验证研究
计算机视觉与模式识别
2025-05-13 v1 人工智能
摘要
肾脏异常分割在临床工作流程中具有重要潜力,尤其是在需要定量评估的场景下。肾脏容量可作为肾脏疾病的重要生物标志物,容量变化直接与肾功能相关。当前临床实践常依赖主观视觉评估来评估肾脏大小和异常,包括肿瘤和囊肿,这些异常通常依据直径、容积和解剖位置进行分期。为支持更客观、可重复的方法,本研究旨在开发一个稳健且经过充分验证的肾脏异常分割算法,供临床和科研使用。我们采用公开的训练数据集,利用最新的医学图像分割框架 nnU-Net。验证使用专有和公开测试数据集进行,分割性能以 Dice 系数和 95 百分位 Hausdorff 距离衡量。此外,我们分析了基于患者性别、年龄、CT 对比剂相位和肿瘤组织学亚型的稳健性。我们的发现表明,该算法仅使用公开数据训练即可有效泛化到外部测试集,并在所有测试数据集中超越现有最先进模型。亚组分析揭示其在各亚组中表现一致,表明具有强大的稳健性和可靠性。所developed的算法及相关代码已公开于 https://github.com/DIAGNijmegen/oncology-kidney-abnormality-segmentation。
引用
@article{arxiv.2505.07573,
title = {Robust Kidney Abnormality Segmentation: A Validation Study of an AI-Based Framework},
author = {Sarah de Boer and Hartmut Häntze and Kiran Vaidhya Venkadesh and Myrthe A. D. Buser and Gabriel E. Humpire Mamani and Lina Xu and Lisa C. Adams and Jawed Nawabi and Keno K. Bressem and Bram van Ginneken and Mathias Prokop and Alessa Hering},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.07573},
year = {2025}
}
备注
35 pages, 11 figures