論文の概要: Robust Brain Magnetic Resonance Image Segmentation for Hydrocephalus
Patients: Hard and Soft Attention
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2001.03857v1
- Date: Sun, 12 Jan 2020 05:27:06 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-12 04:59:04.734909
- Title: Robust Brain Magnetic Resonance Image Segmentation for Hydrocephalus
Patients: Hard and Soft Attention
- Title(参考訳): 水頭症に対するロバスト脳磁気共鳴画像分割 : 硬度と軟度の検討
- Authors: Xuhua Ren, Jiayu Huo, Kai Xuan, Dongming Wei, Lichi Zhang, Qian Wang
- Abstract要約: 本稿では,脳波MR画像のセグメンテーション問題を解決するために,硬度・軟度アテンションモジュールを用いた新しい手法を提案する。
私たちの知る限りでは、脳卒中患者の脳のセグメンテーション問題を解決するためにディープラーニングを利用した最初の研究である。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.411932235710989
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Brain magnetic resonance (MR) segmentation for hydrocephalus patients is
considered as a challenging work. Encoding the variation of the brain
anatomical structures from different individuals cannot be easily achieved. The
task becomes even more difficult especially when the image data from
hydrocephalus patients are considered, which often have large deformations and
differ significantly from the normal subjects. Here, we propose a novel
strategy with hard and soft attention modules to solve the segmentation
problems for hydrocephalus MR images. Our main contributions are three-fold: 1)
the hard-attention module generates coarse segmentation map using
multi-atlas-based method and the VoxelMorph tool, which guides subsequent
segmentation process and improves its robustness; 2) the soft-attention module
incorporates position attention to capture precise context information, which
further improves the segmentation accuracy; 3) we validate our method by
segmenting insula, thalamus and many other regions-of-interests (ROIs) that are
critical to quantify brain MR images of hydrocephalus patients in real clinical
scenario. The proposed method achieves much improved robustness and accuracy
when segmenting all 17 consciousness-related ROIs with high variations for
different subjects. To the best of our knowledge, this is the first work to
employ deep learning for solving the brain segmentation problems of
hydrocephalus patients.
- Abstract(参考訳): 脳磁気共鳴(MR)の脳卒中患者に対するセグメンテーションは難しい作業であると考えられている。
異なる個体の脳解剖学的構造の変化をコード化することは容易ではない。
この課題は、特に水頭症患者の画像データを考慮するとさらに難しくなり、しばしば大きな変形があり、通常の被験者とは大きく異なる。
本稿では,水頭症mr画像のセグメンテーション問題を解決するための,ハードおよびソフトアテンションモジュールを用いた新しい戦略を提案する。
私たちの主な貢献は3倍です。
1) ハードアテンションモジュールは,マルチアトラス法とボクセルモルフツールを用いて粗いセグメンテーションマップを生成し,その後のセグメンテーションプロセスをガイドし,そのロバスト性を向上させる。
2 ソフトアテンションモジュールは、位置注意を取り入れて正確な文脈情報を把握し、セグメンテーション精度をさらに向上させる。
3) 実際の臨床シナリオにおいて脳MRI画像の定量化に不可欠である insula, thalamus, and many other region ofinterests (ROIs) を抽出し, 本法の有効性を検証した。
提案手法は,17種類の意識関連ROIを異なる被験者に対して高いバラツキで分割することで,ロバスト性と精度を大幅に向上させる。
私たちの知る限りでは、脳卒中患者の脳のセグメンテーション問題を解決するためにディープラーニングを利用した最初の研究である。
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