Deep learning-based segmentation of the liver and hepatic lesions therein steadily gains relevance in clinical practice due to the increasing incidence of liver cancer each year. Whereas various network variants with overall promising results in the field of medical image segmentation have been successfully developed over the last years, almost all of them struggle with the challenge of accurately segmenting hepatic lesions in magnetic resonance imaging (MRI). This led to the idea of combining elements of convolutional and transformer-based architectures to overcome the existing limitations. This work presents a hybrid network called SWTR-Unet, consisting of a pretrained ResNet, transformer blocks as well as a common Unet-style decoder path. This network was primarily applied to single-modality non-contrast-enhanced liver MRI and additionally to the publicly available computed tomography (CT) data of the liver tumor segmentation (LiTS) challenge to verify the applicability on other modalities. For a broader evaluation, multiple state-of-the-art networks were implemented and applied, ensuring a direct comparability. Furthermore, correlation analysis and an ablation study were carried out, to investigate various influencing factors on the segmentation accuracy of the presented method. With Dice scores of averaged 98+-2% for liver and 81+-28% lesion segmentation on the MRI dataset and 97+-2% and 79+-25%, respectively on the CT dataset, the proposed SWTR-Unet proved to be a precise approach for liver and hepatic lesion segmentation with state-of-the-art results for MRI and competing accuracy in CT imaging. The achieved segmentation accuracy was found to be on par with manually performed expert segmentations as indicated by inter-observer variabilities for liver lesion segmentation. In conclusion, the presented method could save valuable time and resources in clinical practice.


翻译:由于每年肝癌发病率的上升,肝脏和肝脏损伤的深层分解在临床实践中稳步增加相关性。虽然过去几年在医学图像分解领域成功开发了各种网络变异,在整体上有望在医学图像分解领域取得良好结果,但几乎所有的网络变异体都面临在磁共振成像(MRI)中准确分解肝脏损伤的挑战。这导致将以变动和变压为基础的结构要素结合起来以克服现有限制的想法。这项工作提出了一个称为SWTR-Unet的混合网络,由预先训练的ResNet、变压器块和通用的内型肝脏分解码路径组成。这个网络主要用于单调非调增生肝脏分解的单调变异异体,另外还用来应对向公众提供的电算断层(CT)数据。通过肝脏肿瘤分解(LitTS)数据来核实其他模式的可适用性。为了更广泛的评估,已经实施并应用了多种SWT-RE-RER-RY 网络,确保直接的可比性。此外,还进行关联性分析,并且分析,并进行一项对98-D-BLE-D-D-D-D-D-D-deal-deal-de-deal-de-de-de-de-de-deal-de-de-de-deal-de-de-de-de-de-de-de-de-de-deal-de-de-de-de-de-de-de-de-deal-deal-deal-deal-deal-de-de-de-de-de-de-de-de-deal-deal-de-de-de-al-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-deal-deal-de-de-de-de-deal-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-de-

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
专知会员服务
59+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
171+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
100+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
BERT/Transformer/迁移学习NLP资源大列表
专知
19+阅读 · 2019年6月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年10月13日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Image Segmentation Using Deep Learning: A Survey
Arxiv
43+阅读 · 2020年1月15日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
59+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
171+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
100+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
BERT/Transformer/迁移学习NLP资源大列表
专知
19+阅读 · 2019年6月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
深度学习医学图像分析文献集
机器学习研究会
17+阅读 · 2017年10月13日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员