MRSegmentator: Robust Multi-Modality Segmentation of 40 Classes in MRI and CT Sequences

2024年05月10日
  • 简介
    目的:介绍一种深度学习模型,能够在MRI扫描中进行多器官分割,为当前MRI分析中由分辨率、标准化强度值以及序列变异等挑战所限制的局面提供解决方案。 材料和方法:该模型在来自英国生物库的1,200个手动注释的MRI扫描、221个内部MRI扫描和1,228个CT扫描上进行了训练,利用了从CT分割模型中的跨模态迁移学习。采用人机交互式注释工作流程,高效创建高质量分割。使用Dice相似系数(DSC)和Hausdorff距离(HD)来评估分割准确性。该模型将成为开源软件。 结果:该模型在分割明确定义的器官方面表现出高准确性,对于右肺和左肺的Dice相似系数(DSC)得分为0.97,对于心脏的DSC得分为0.95。它还展示了对于像肝脏(DSC:0.96)和肾脏(DSC:左0.95,右0.95)这样的器官的稳健性,这些器官呈现出更大的变异性。然而,对于像门脉和脾静脉(DSC:0.54)以及肾上腺(DSC:左0.65,右0.61)这样的较小和复杂的结构的分割揭示了需要进一步优化模型的需求。 结论:所提出的模型是MRI和CT图像中40个解剖结构的准确分割的强有力工具。通过利用跨模态学习和交互式注释,该模型实现了强大的性能和广泛适用性,使其成为研究人员和临床医生的宝贵资源。它是开源的,可以从https://github.com/hhaentze/MRSegmentator下载。
  • 图表
  • 解决问题
    提出一种深度学习模型,能够在MRI扫描中进行多器官分割,解决MRI分析中分辨率、标准化强度值和序列变异性等挑战。
  • 关键思路
    利用交叉模态迁移学习从CT分割模型中进行训练,采用人机交互注释工作流程高效创建高质量分割,实现对40个解剖结构的准确分割。
  • 其它亮点
    模型在UK Biobank、NAKO和AMOS22数据集上进行训练和测试,分割准确度高,尤其在像肺、心脏、肝脏和肾脏这样的器官上表现出鲁棒性。模型开源并可下载。
  • 相关研究
    最近的相关研究包括:1)利用深度学习进行MRI图像分割的研究;2)利用交叉模态学习进行医学图像分割的研究。
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