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拓扑感知的Willis环CTA与MRA探索:分割、检测与分类

图像与视频处理 2024-10-22 v1 计算机视觉与模式识别 神经元与认知

摘要

Willis环(CoW)血管对于连接大脑的主要循环至关重要。血管结构的拓扑结构对于评估神经血管疾病的风险和严重程度具有临床意义。CoW有两种代表性的血管造影成像模态:计算机断层扫描血管造影(CTA)和磁共振血管造影(MRA)。TopCow24提供了125对CTA-MRA数据集用于CoW分析。为了在统一框架中探索CTA和MRA图像以学习CoW的固有拓扑,我们通过独立的强度预处理,随后进行联合重采样和归一化来构建通用数据集。然后,我们利用拓扑感知损失来增强CoW的拓扑完整性以及不同类别之间的区分度。进一步进行互补的拓扑感知细化,以增强同一类别内的连通性。我们的方法在所有三个任务和两种模态上进行了评估,取得了有竞争力的结果。在TopCow24挑战赛的最终测试阶段,我们在CTA分割任务中获得第二名,在CTA框检测任务中获得第三名,在CTA边缘检测任务中获得第一名,在MRA分割任务中获得第二名,在MRA框检测任务中获得第三名,在MRA边缘检测任务中获得第二名。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.15614,
  title  = {Topology-Aware Exploration of Circle of Willis for CTA and MRA: Segmentation, Detection, and Classification},
  author = {Minghui Zhang and Xin You and Hanxiao Zhang and Yun Gu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.15614},
  year   = {2024}
}

备注

Participation technical report for TopCoW24 challenge @ MICCAI 2024