Three-dimensional transesophageal echocardiography (3DTEE) is the recommended imaging technique for the assessment of mitral valve (MV) morphology and lesions in case of mitral regurgitation (MR) requiring surgical or transcatheter repair. Such assessment is key to thorough intervention planning and to intraprocedural guidance. However, it requires segmentation from 3DTEE images, which is timeconsuming, operator-dependent, and often merely qualitative. In the present work, a novel workflow to quantify the patient-specific MV geometry from 3DTEE is proposed. The developed approach relies on a 3D multi-decoder residual convolutional neural network (CNN) with a U-Net architecture for multi-class segmentation of MV annulus and leaflets. The CNN was trained and tested on a dataset comprising 55 3DTEE examinations of MR-affected patients. After training, the CNN is embedded into a fully automatic, and hence fully repeatable, pipeline that refines the predicted segmentation, detects MV anatomical landmarks and quantifies MV morphology. The trained 3D CNN achieves an average Dice score of $0.82 \pm 0.06$, mean surface distance of $0.43 \pm 0.14$ mm and 95% Hausdorff Distance (HD) of $3.57 \pm 1.56$ mm before segmentation refinement, outperforming a state-of-the-art baseline residual U-Net architecture, and provides an unprecedented multi-class segmentation of the annulus, anterior and posterior leaflet. The automatic 3D linear morphological measurements of the annulus and leaflets, specifically diameters and lengths, exhibit differences of less than 1.45 mm when compared to ground truth values. These measurements also demonstrate strong overall agreement with analyses conducted by semi-automated commercial software. The whole process requires minimal user interaction and requires approximately 15 seconds


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3D是英文“Three Dimensions”的简称,中文是指三维、三个维度、三个坐标,即有长、有宽、有高,换句话说,就是立体的,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。
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