PET and CT are two modalities widely used in medical image analysis. Accurately detecting and segmenting lymphomas from these two imaging modalities are critical tasks for cancer staging and radiotherapy planning. However, this task is still challenging due to the complexity of PET/CT images, and the computation cost to process 3D data. In this paper, a segmentation method based on belief functions is proposed to segment lymphomas in 3D PET/CT images. The architecture is composed of a feature extraction module and an evidential segmentation (ES) module. The ES module outputs not only segmentation results (binary maps indicating the presence or absence of lymphoma in each voxel) but also uncertainty maps quantifying the classification uncertainty. The whole model is optimized by minimizing Dice and uncertainty loss functions to increase segmentation accuracy. The method was evaluated on a database of 173 patients with diffuse large b-cell lymphoma. Quantitative and qualitative results show that our method outperforms the state-of-the-art methods.


翻译:PET和CT是医学图像分析中广泛使用的两种模式:从这两种成像模式中准确检测和分解淋巴瘤是癌症发作和放射治疗规划的关键任务;然而,由于PET/CT图像的复杂性,以及处理3D数据的计算成本,这项任务仍然具有挑战性;在本文中,基于信仰功能的分解方法建议用于3D PET/CT图像中的淋巴瘤部分;该结构由特征提取模块和证据分解模块组成;ES模块输出结果不仅包括分解结果(表明每个 voxel 中存在或没有淋巴瘤的二分解图),而且还包括量化分类不确定性的不确定图;通过最大限度地减少Dice和不确定性损失功能优化整个模型,以提高分解准确性;在173个有扩散大型b细胞淋巴马病的病人数据库中评价了该方法;定量和定性结果显示,我们的方法超出了最新方法。

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