Spinal cord tumors lead to neurological morbidity and mortality. Being able to obtain morphometric quantification (size, location, growth rate) of the tumor, edema, and cavity can result in improved monitoring and treatment planning. Such quantification requires the segmentation of these structures into three separate classes. However, manual segmentation of 3-dimensional structures is time-consuming and tedious, motivating the development of automated methods. Here, we tailor a model adapted to the spinal cord tumor segmentation task. Data were obtained from 343 patients using gadolinium-enhanced T1-weighted and T2-weighted MRI scans with cervical, thoracic, and/or lumbar coverage. The dataset includes the three most common intramedullary spinal cord tumor types: astrocytomas, ependymomas, and hemangioblastomas. The proposed approach is a cascaded architecture with U-Net-based models that segments tumors in a two-stage process: locate and label. The model first finds the spinal cord and generates bounding box coordinates. The images are cropped according to this output, leading to a reduced field of view, which mitigates class imbalance. The tumor is then segmented. The segmentation of the tumor, cavity, and edema (as a single class) reached 76.7 $\pm$ 1.5% of Dice score and the segmentation of tumors alone reached 61.8 $\pm$ 4.0% Dice score. The true positive detection rate was above 87% for tumor, edema, and cavity. To the best of our knowledge, this is the first fully automatic deep learning model for spinal cord tumor segmentation. The multiclass segmentation pipeline is available in the Spinal Cord Toolbox (https://spinalcordtoolbox.com/). It can be run with custom data on a regular computer within seconds.


翻译:脊髓肿瘤导致神经系统发病和死亡。 能够通过肿瘤、 水肿和脑腔的肿瘤、 水肿和胃部的测算( 大小、 地点、 生长率) 获得343名病人的数据, 从而改进了监测和治疗规划。 这种量化需要将这些结构分为三个不同的等级。 但是, 三维结构的人工分解耗时费和烦琐, 推动自动方法的发展。 这里, 我们设计了一个适合脊髓肿瘤分解任务的模型。 数据来自343名病人, 使用宫颈、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔等的肿瘤扫描, 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口腔、 口、 口腔、 口、 口、 口、 口、 口、 口、 口腔、 口腔、 口、 口、 骨、 口、 口、 口、 口、 口、 口、 口、 骨、 口、 口、 口、 骨、 口、 骨、 骨、 骨、 骨、 骨、 口、 口、 口、 口、 口、 口、 骨、 口、 骨、 骨、 口、 骨、 骨、 骨、 骨、 骨、 、 、 骨、 骨、 骨、 、 、 、 、 、 骨、 、 、 骨、 骨、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 骨、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 骨、 骨、 骨、 流、 、 、 骨、 骨、 、 、 、 、

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【DeepMind】强化学习教程,83页ppt
专知会员服务
152+阅读 · 2020年8月7日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
58+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18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
18+阅读 · 2017年10月13日
【推荐】全卷积语义分割综述
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年8月31日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
深度学习(Deep Learning)发展史
Linux中国
7+阅读 · 2017年8月2日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
0+阅读 · 2021年3月9日
3D Deep Learning on Medical Images: A Review
Arxiv
12+阅读 · 2020年4月1日
VIP会员
Top
微信扫码咨询专知VIP会员