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迈向全自动基于深度学习的脑肿瘤分割:脑提取是否仍然必要?

图像与视频处理 2022-12-29 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

最先进的脑肿瘤分割基于应用于多模态 MRI 的深度学习模型。目前,这些模型在涉及配准、插值、脑提取(BE,也称为 skull-stripping)以及专家手动校正的预处理阶段之后进行训练。然而,对于临床实践,最后一步繁琐且耗时,因此并非总是可行,导致 skull-stripping 错误,会对肿瘤分割质量产生负面影响。尽管如此,对于现有众多不同 BE 方法中的任何一种,这种影响的程度从未被测量过。在这项工作中,我们提出了一种自动脑肿瘤分割流程,并用多种 BE 方法评估其性能。我们的实验表明,BE 方法的选择可损害多达 15.7% 的肿瘤分割性能。此外,我们提出在非 skull-stripped 图像上训练和测试肿瘤分割模型,从而有效地从流程中舍弃 BE 步骤。我们的结果表明,这种方法以极短的时间实现了具有竞争力的性能。我们得出结论,与当前范式相反,当期望在临床实践中获得高性能时,在非 skull-stripped 图像上训练肿瘤分割模型可能是最佳选择。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.07497,
  title  = {Towards fully automated deep-learning-based brain tumor segmentation: is brain extraction still necessary?},
  author = {Bruno Machado Pacheco and Guilherme de Souza e Cassia and Danilo Silva},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.07497},
  year   = {2022}
}

备注

15 pages, 9 figures