The accurate delineation of tumours in radiological images like Computed Tomography is a very specialised and time-consuming task, and currently a bottleneck preventing quantitative analyses to be performed routinely in the clinical setting. For this reason, developing methods for the automated segmentation of tumours in medical imaging is of the utmost importance and has driven significant efforts in recent years. However, challenges regarding the impracticality of 3D scans, given the large amount of voxels to be analysed, usually requires the downsampling of such images or using patches thereof when applying traditional convolutional neural networks. To overcome this problem, in this paper we propose a new methodology that uses, divided into two stages, voxel sparsification and submanifold sparse convolutional networks. This method allows segmentations to be performed with high-resolution inputs and a native 3D model architecture, obtaining state-of-the-art accuracies while significantly reducing the computational resources needed in terms of GPU memory and time. We studied the deployment of this methodology in the context of Computed Tomography images of renal cancer patients from the KiTS23 challenge, and our method achieved results competitive with the challenge winners, with Dice similarity coefficients of 95.8% for kidneys + masses, 85.7% for tumours + cysts, and 80.3% for tumours alone. Crucially, our method also offers significant computational improvements, achieving up to a 60% reduction in inference time and up to a 75\% reduction in VRAM usage compared to an equivalent dense architecture, across both CPU and various GPU cards tested.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

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。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员