当前位置: X-MOL 学术Sci. Rep. › 论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)

使用 3D 卷积神经网络对多参数脑部 MRI 进行一般颅骨剥离

Scientific Reports ( IF 3.8 ) Pub Date : 2022-06-27 , DOI: 10.1038/s41598-022-14983-4
Linmin Pei 1 , Murat Ak 2, 3 , Nourel Hoda M Tahon 2, 3 , Serafettin Zenkin 2, 3 , Safa Alkarawi 2, 3 , Abdallah Kamal 2, 3 , Mahir Yilmaz 2, 3 , Lingling Chen 2, 3 , Mehmet Er 2, 3 , Nursima Ak 2, 3 , Rivka Colen 2, 3
Affiliation  


准确的颅骨剥离有助于进行后续神经图像分析。对于计算机辅助方法,结构磁共振成像 (MRI) 中脑颅骨的存在会影响脑组织识别,这可能导致严重的误判,特别是对于脑肿瘤患者。尽管文献中已有几篇关于颅骨剥离的研究,但其中大多数要么专注于健康的大脑 MRI,要么仅适用于单一的图像模式。这些方法可能不是多参数 MRI 扫描的最佳选择。在本文中,我们提出了一种集成神经网络 (EnNet),这是一种基于 3D 卷积神经网络 (3DCNN) 的方法,用于多参数 MRI 扫描 (mpMRI) 上的大脑提取。我们通过使用所提出的方法在总共 15 种图像模态组合上全面研究了颅骨剥离性能。比较表明,利用所有方式在颅骨剥离方面提供最佳性能。我们在匹兹堡大学医学中心 (UPMC) 和癌症影像档案馆 (TCIA) 收集了 815 例伴/不伴多形性胶质母细胞瘤 (GBM) 病例的回顾性数据集。颅骨剥离的基本事实由至少一名合格的放射科医生验证。定量评估分别给出了第 95 个百分位数的平均骰子分数系数和 Hausdorff 距离。我们还将性能与最先进的方法/工具进行了比较。所提出的方法提供了最佳性能。


这项工作的贡献有五个方面:首先,所提出的方法是使用 3D 深度学习方法进行全自动端到端的颅骨剥离。其次,它适用于 mpMRI,也很容易针对任何 MRI 模式组合进行定制。第三,所提出的方法不仅适用于健康的大脑 mpMRI,也适用于 GBM 的术前/术后脑部 mpMRI。第四,所提出的方法处理多中心数据。最后,据我们所知,我们是第一个使用不同方式定量比较颅骨剥离性能的小组。所有代码和预训练模型均可在以下网址获得:https://github.com/plmoer/skull_stripping_code_SR。





"点击查看英文标题和摘要"

更新日期:2022-06-27
down
wechat
bug