颅内出血分割挑战(实例2022)为研究人员提供了一个平台,以将其解决方案与3D CTS的出血中风区域进行分割。在这项工作中,我们将解决方案描述为实例2022。我们使用2D分割网络,来自Monai的Segresnet,在不重采样的情况下操作切片。最终提交是18个模型的合奏。我们的解决方案(NVAUTO团队名称)在骰子度量标准(0.721)和总排名2方面获得了最高位置。
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缺血性中风病变细分挑战(Isles 2022)为研究人员提供了一个平台,可以将其解决方案与3D MRI的缺血性中风区域进行比较。在这项工作中,我们描述了我们对2022分段任务的解决方案。我们将所有图像重新样本为一个共同的分辨率,使用两种输入MRI模式(DWI和ADC),并使用MONAI的Train Segresnet语义分割网络。最终提交是15个模型的合奏(来自3倍交叉验证的3次运行)。我们的解决方案(NVAUTO团队名称)在骰子度量标准(0.824)和总排名第2(基于合并的度量排名)方面获得了最高位置。
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头颈肿瘤分割挑战(Hecktor)2022为研究人员提供了一个平台,可以将其解决方案与3D CT和PET图像的肿瘤和淋巴结分割。在这项工作中,我们描述了针对Hecktor 2022分割任务的解决方案。我们将所有图像重新样本为共同的分辨率,在头颈部和颈部区域周围的作物,并从Monai训练Segresnet语义分割网络。我们使用5倍的交叉验证来选择最佳模型检查点。最终提交是3次运行中的15个型号的合奏。我们的解决方案(NVAUTO团队名称)以0.78802的汇总骰子得分在Hecktor22挑战排行榜上获得第一名。
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我们实施了两个不同的三维深度学习神经网络,并评估了它们在非对比度计算机断层扫描(CT)上看到的颅内出血(ICH)的能力。一种模型,称为“沿正交关注u-net沿正交级别的素隔离”(Viola-Unet),其体系结构元素可适应2022年实例的数据挑战。第二个比较模型是从No-New U-NET(NNU-NET)得出的。输入图像和地面真理分割图用于以监督方式分别训练两个网络。验证数据随后用于半监督培训。在5倍交叉验证期间比较了模型预测。中提琴 - UNET的表现优于四个性能指标中的两个(即NSD和RVD)的比较网络。将中提琴和NNU-NET网络组合的合奏模型在DSC和HD方面的性能最高。我们证明,与3D U-NET相关的ICH分割性能优势有效地合并了U-NET的解码分支期间的空间正交特征。 Viola-Unet AI工具的代码基础,预估计的权重和Docker图像将在https://github.com/samleoqh/viola-unet上公开获得。
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多模式脑肿瘤分割挑战(BRALS)2021的另一年提供了较大的数据集,以促进脑肿瘤分割方法的合作和研究,这对于疾病分析和治疗规划是必要的。 BRATS 2021的大型数据集大小和现代GPU的出现为学习基于深度学习的方法提供了更好的机会,以学习来自数据的肿瘤表示。在这项工作中,我们维护了一个基于编码器解码器的分段网络,但专注于网络培训过程的修改,从而最大限度地减少扰动下的冗余。鉴于培训的网络,我们进一步介绍了基于置信的组合技术,以进一步提高性能。我们评估了Brats 2021验证板上的方法,并分别为增强肿瘤核心,肿瘤核心和全肿瘤的0.8600,0.8868和0.9265平均骰子。我们的团队(NVAUTO)提交是在ET和TC分数方面的最高表演,并且在WT分数方面的十大表演团队内。
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我们为Brats21挑战中的脑肿瘤分割任务提出了优化的U-Net架构。为了找到最佳模型架构和学习时间表,我们运行了一个广泛的消融研究来测试:深度监督损失,焦点,解码器注意,下降块和残余连接。此外,我们搜索了U-Net编码器的最佳深度,卷积通道数量和后处理策略。我们的方法赢得了验证阶段,并在测试阶段进行了第三位。我们已开放源代码以在NVIDIA深度学习示例GitHub存储库中重现我们的Brats21提交。
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来自3D CTA的多结构(即肾脏,肾脏,动脉和静脉)的准确和自动分割是基于手术的肾脏癌治疗的最重要任务之一(例如,腹腔镜部分肾切除术)。本文简要介绍了MICCAI 2022 KIPA挑战中多结构SEG-Interation方法的主要技术细节。本文的主要贡献是,我们设计具有大量上下文信息限制功能的3D UNET。我们的方法在MICCAI 2022 KIPA CHAL-LENGE开放测试数据集上排名第八,平均位置为8.2。我们的代码和训练有素的模型可在https://github.com/fengjiejiejiejie/kipa22_nnunet上公开获得。
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本文提出了第二版的头部和颈部肿瘤(Hecktor)挑战的概述,作为第24届医学图像计算和计算机辅助干预(Miccai)2021的卫星活动。挑战由三个任务组成与患有头颈癌(H&N)的患者的PET / CT图像的自动分析有关,专注于oropharynx地区。任务1是FDG-PET / CT图像中H&N主肿瘤肿瘤体积(GTVT)的自动分割。任务2是来自同一FDG-PET / CT的进展自由生存(PFS)的自动预测。最后,任务3与任务2的任务2与参与者提供的地面真理GTVT注释相同。这些数据从六个中心收集,总共325个图像,分为224个培训和101个测试用例。通过103个注册团队和448个结果提交的重要参与,突出了对挑战的兴趣。在第一任务中获得0.7591的骰子相似度系数(DSC),分别在任务2和3中的0.7196和0.6978的一致性指数(C-Index)。在所有任务中,发现这种方法的简单性是确保泛化性能的关键。 PFS预测性能在任务2和3中的比较表明,提供GTVT轮廓对于实现最佳结果,这表明可以使用完全自动方法。这可能避免了对GTVT轮廓的需求,用于可重复和大规模的辐射瘤研究的开头途径,包括千元潜在的受试者。
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我们提出了一种神经网络体系结构,用于糖尿病足溃疡和结肠镜检查息肉的医学图像分割。糖尿病足溃疡是由糖尿病的神经性和血管并发症引起的。为了提供适当的诊断和治疗,伤口护理专业人员需要从脚伤中提取准确的形态特征。使用计算机辅助系统是一种提取相关形态特征并分割病变的有前途的方法。我们提出了一个称为HardNet-DFU的卷积神经网络,通过增强主链并取代HardNet-MSEG的解码器,该网络是2021年的结肠镜检查息肉分割的SOTA。 DFU使用DFUC2022数据集并通过五倍的交叉验证,测试时间扩展等增加其稳健性。在DFUC2022的验证阶段,HardNet-DFUS达到0.7063平均骰子,并在所有参与者中排名第三。在DFUC2022的最终测试阶段,它达到了0.7287的平均骰子,并且是第一名。 HardNet-DFU还为结肠镜检查息肉分割任务提供出色的性能。它在著名的kvasir数据集上达到了0.924的平均骰子,比原始硬核MSEG提高了1.2 \%。这些代码可在https://github.com/kytimmylai/dfuc2022(用于糖尿病足溃疡细分)和https://github.com/yuwenlo/hardnet-dfus(用于结肠镜息肉分割)。
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Segmentation of lung tissue in computed tomography (CT) images is a precursor to most pulmonary image analysis applications. Semantic segmentation methods using deep learning have exhibited top-tier performance in recent years. This paper presents a fully automatic method for identifying the lungs in three-dimensional (3D) pulmonary CT images, which we call it Lung-Net. We conjectured that a significant deeper network with inceptionV3 units can achieve a better feature representation of lung CT images without increasing the model complexity in terms of the number of trainable parameters. The method has three main advantages. First, a U-Net architecture with InceptionV3 blocks is developed to resolve the problem of performance degradation and parameter overload. Then, using information from consecutive slices, a new data structure is created to increase generalization potential, allowing more discriminating features to be extracted by making data representation as efficient as possible. Finally, the robustness of the proposed segmentation framework was quantitatively assessed using one public database to train and test the model (LUNA16) and two public databases (ISBI VESSEL12 challenge and CRPF dataset) only for testing the model; each database consists of 700, 23, and 40 CT images, respectively, that were acquired with a different scanner and protocol. Based on the experimental results, the proposed method achieved competitive results over the existing techniques with Dice coefficient of 99.7, 99.1, and 98.8 for LUNA16, VESSEL12, and CRPF datasets, respectively. For segmenting lung tissue in CT images, the proposed model is efficient in terms of time and parameters and outperforms other state-of-the-art methods. Additionally, this model is publicly accessible via a graphical user interface.
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最近关于Covid-19的研究表明,CT成像提供了评估疾病进展和协助诊断的有用信息,以及帮助理解疾病。有越来越多的研究,建议使用深度学习来使用胸部CT扫描提供快速准确地定量Covid-19。兴趣的主要任务是胸部CT扫描的肺和肺病变的自动分割,确认或疑似Covid-19患者。在这项研究中,我们使用多中心数据集比较12个深度学习算法,包括开源和内部开发的算法。结果表明,合并不同的方法可以提高肺部分割,二元病变分割和多种子病变分割的总体测试集性能,从而分别为0.982,0.724和0.469的平均骰子分别。将得到的二元病变分段为91.3ml的平均绝对体积误差。通常,区分不同病变类型的任务更加困难,分别具有152mL的平均绝对体积差,分别为整合和磨碎玻璃不透明度为0.369和0.523的平均骰子分数。所有方法都以平均体积误差进行二元病变分割,该分段优于人类评估者的视觉评估,表明这些方法足以用于临床实践中使用的大规模评估。
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本文提出了来自Covid-19患者CT体积的肺部感染区的分段方法。 Covid-19在全球范围内传播,造成许多受感染的患者和死亡。 CT图像的Covid-19诊断可以提供快速准确的诊断结果。肺中感染区的自动分割方法提供了诊断的定量标准。以前的方法采用整个2D图像或基于3D卷的过程。感染区域的尺寸具有相当大的变化。这种过程容易错过小型感染区域。基于补丁的过程对于分割小目标是有效的。然而,在感染区分割中选择适当的贴片尺寸难以。我们利用分段FCN的各种接受场大小之间的规模不确定性以获得感染区域。接收场尺寸可以定义为贴片尺寸和块从斑块的卷的分辨率。本文提出了一种执行基于补丁的分割的感染分段网络(ISNet)和尺度的不确定性感知预测聚合方法,其改进分割结果。我们设计ISNET到具有各种强度值的分段感染区域。 ISNet具有多个编码路径来处理由多个强度范围归一化的修补程序卷。我们收集具有各种接收场尺寸的ISNet产生的预测结果。预测聚合方法提取预测结果之间的规模不确定性。我们使用聚合FCN来在预测之间的规模不确定性来生成精确的分段结果。在我们的实验中,使用199例Covid-19案例,预测聚集方法将骰子相似度评分从47.6%提高到62.1%。
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肾脏结构细分是计算机辅助诊断基于手术的肾癌的至关重要但具有挑战性的任务。尽管许多深度学习模型在许多医学图像分割任务中取得了显着的成功,但由于肾脏肿瘤的尺寸可变,肾脏肿瘤及其周围环境之间的歧义范围可变,因此对计算机层析造影血管造影(CTA)图像的肾脏结构的准确分割仍然具有挑战性。 。在本文中,我们在CTA扫描中提出了一个边界感知网络(BA-NET),以分段肾脏,肾脏肿瘤,动脉和静脉。该模型包含共享编码器,边界解码器和分割解码器。两个解码器都采用了多尺度的深度监督策略,这可以减轻肿瘤大小可变的问题。边界解码器在每个量表上产生的边界概率图被用作提高分割特征图的注意。我们在肾脏解析(KIPA)挑战数据集上评估了BA-NET,并通过使用4倍的交叉验证来实现CTA扫描的肾脏结构细分的平均骰子得分为89.65 $ \%$。结果证明了BA-NET的有效性。
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医学成像的病变分割是临床研究中的一个重要课题。研究人员提出了各种检测和分段算法来解决这项任务。最近,基于深度学习的方法显着提高了传统方法的性能。然而,大多数最先进的深度学习方法需要手动设计多个网络组件和培训策略。在本文中,我们提出了一种新的自动化机器学习算法T-Automl,不仅搜索最佳神经结构,而且还可以同时找到超参数和数据增强策略的最佳组合。该方法采用现代变压器模型,引入了适应搜索空间嵌入的动态长度,并且可以显着提高搜索能力。我们在几个大型公共病变分割数据集上验证T-Automl并实现最先进的性能。
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本文提出了COVID-19患者肺部肺部感染和正常区域的自动分割方法。从2019年12月起,2019年新型冠状病毒疾病(Covid-19)遍布世界,对我们的经济活动和日常生活产生重大影响。为了诊断大量感染的患者,需要计算机诊断辅助。胸部CT对于诊断病毒性肺炎,包括Covid-19是有效的。 Covid-19的诊断辅助需要从计算机的CT卷的肺部条件的定量分析方法。本文用Covid-19分割完全卷积网络(FCN)提出了来自CT卷中的CT卷中肺部感染和正常区域的自动分割方法。在诊断包括Covid-19的肺部疾病中,肺部正常和感染区域的条件分析很重要。我们的方法识别CT卷中的肺正态和感染区。对于具有各种形状和尺寸的细分感染区域,我们引入了密集的汇集连接并扩张了我们的FCN中的互联网。我们将该方法应用于Covid-19案例的CT卷。从轻度到Covid-19的严重病例,所提出的方法在肺部正确分段正常和感染区域。正常和感染区域的骰子评分分别为0.911和0.753。
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脑肿瘤细分对于胶质瘤患者的诊断和预后至关重要。脑肿瘤分割挑战赛继续提供一种开发自动算法来执行任务的伟大数据来源。本文介绍了我们对2021年竞争的贡献。我们开发了基于NN-UNET的方法,去年竞争的胜利。我们尝试了多种修改,包括使用较大的网络,用组标准化替换批量归一化,并在解码器中使用轴向注意力。内部5倍交叉验证以及组织者的在线评估显示了我们的方法的有效性,与基线相比,定量度量的微小改善。拟议的型号在最终排名上赢得了未经证明的测试数据的第一名。获奖提交的代码,备用重量和Docker图像在https://github.com/rixez/brats21_kaist_mri_lab上公开可用
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Glioblastomas是最具侵略性的快速生长的主要脑癌,起源于大脑的胶质细胞。准确鉴定恶性脑肿瘤及其子区域仍然是医学图像分割中最具挑战性问题之一。脑肿瘤分割挑战(Brats)是自动脑胶质细胞瘤分割算法的流行基准,自于其启动。在今年的挑战中,Brats 2021提供了2,000名术前患者的最大多参数(MPMRI)数据集。在本文中,我们提出了两个深度学习框架的新聚合,即在术前MPMRI中的自动胶质母细胞瘤识别的Deepseg和NNU-Net。我们的集合方法获得了92.00,87.33和84.10和Hausdorff距离为3.81,8.91和16.02的骰子相似度分数,用于增强肿瘤,肿瘤核心和全肿瘤区域,单独进行。这些实验结果提供了证据表明它可以在临床上容易地应用,从而助攻脑癌预后,治疗计划和治疗反应监测。
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随着时间的流逝,肿瘤体积和肿瘤特征的变化是癌症治疗的重要生物标志物。在这种情况下,FDG-PET/CT扫描通常用于癌症的分期和重新分期,因为放射性标记的荧光脱氧葡萄糖在高代谢的地区进行了。不幸的是,这些具有高代谢的区域不是针对肿瘤的特异性,也可以代表正常功能器官,炎症或感染的生理吸收,在这些扫描中使详细且可靠的肿瘤分割成为一项苛刻的任务。 AUTOPET挑战赛解决了这一研究差距,该挑战提供了来自900名患者的FDG-PET/CT扫描的公共数据集,以鼓励该领域进一步改善。我们对这一挑战的贡献是由两个最先进的分割模型组成的合奏,即NN-UNET和SWIN UNETR,并以最大强度投影分类器的形式增强,该分类器的作用像是门控机制。如果它预测了病变的存在,则两种分割都是通过晚期融合方法组合的。我们的解决方案在我们的交叉验证中诊断出患有肺癌,黑色素瘤和淋巴瘤的患者的骰子得分为72.12 \%。代码:https://github.com/heiligerl/autopet_submission
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磁共振图像(MRI)被广泛用于量化前庭切片瘤和耳蜗。最近,深度学习方法显示了用于分割这些结构的最先进的性能。但是,培训细分模型可能需要目标域中的手动标签,这是昂贵且耗时的。为了克服这个问题,域的适应是一种有效的方法,可以利用来自源域的信息来获得准确的分割,而无需在目标域中进行手动标签。在本文中,我们提出了一个无监督的学习框架,以分割VS和耳蜗。我们的框架从对比增强的T1加权(CET1-W)MRI及其标签中利用信息,并为T2加权MRIS产生分割,而目标域中没有任何标签。我们首先应用了一个发电机来实现图像到图像翻译。接下来,我们从不同模型的集合中集合输出以获得最终的分割。为了应对来自不同站点/扫描仪的MRI,我们在培训过程中应用了各种“在线”增强量,以更好地捕获几何变异性以及图像外观和质量的可变性。我们的方法易于构建和产生有希望的分割,在验证集中,VS和耳蜗的平均骰子得分分别为0.7930和0.7432。
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多模式性荧光脱氧葡萄糖(FDG)正电子发射断层扫描 /计算机断层扫描(PET / CT)已常规用于评估常见癌症,例如肺癌,淋巴瘤和黑色素瘤。这主要归因于以下事实:PET/CT结合了对PET肿瘤检测的高灵敏度和CT的解剖学信息。在PET/CT图像评估中,自动肿瘤分割是重要的一步,近年来,基于深度学习的方法已成为最新方法。不幸的是,现有的方法倾向于过度细分肿瘤区域,并包括正常摄取器官,炎症和其他感染等区域。在这项研究中,我们引入了一个假阳性还原网络以克服这一限制。我们首先引入了一个自制的预训练的全球分割模块,以使用自我监督的预训练的编码器粗糙地描绘候选肿瘤区域。然后,通过局部细化模块去除假阳性来完善候选肿瘤区域。我们对MICCAI 2022自动病变分割的实验在全身FDG-PET/CT(AUTOPET)挑战数据集中表明,我们的方法在初步测试数据中获得了0.9324的骰子得分,并在排行榜上排名第一。我们的方法在最终测试数据的前7位方法中也排名,最终排名将在2022 MICCAI AUTOPET研讨会期间宣布。我们的代码可在以下网址提供:https://github.com/yigepeng/autopet_false_posisity_reduction。
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