論文の概要: Cephalometric Landmark Regression with Convolutional Neural Networks on
3D Computed Tomography Data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2007.10052v1
- Date: Mon, 20 Jul 2020 12:45:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-08 13:57:25.607753
- Title: Cephalometric Landmark Regression with Convolutional Neural Networks on
3D Computed Tomography Data
- Title(参考訳): 3次元CTデータを用いた畳み込みニューラルネットワークによるケパロメトリランドマークの回帰
- Authors: Dmitry Lachinov, Alexandra Getmanskaya and Vadim Turlapov
- Abstract要約: 側方X線写真におけるケパロメトリ解析では, 横面への投射による3次元物体の構造を十分に利用していない。
本稿では,3次元畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を用いたキーポイント回帰法について述べる。
本研究は,Frankfort Horizontal および cephalometric points の位置推定において,提案手法を広く評価し,その効果を実証した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 68.8204255655161
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In this paper, we address the problem of automatic three-dimensional
cephalometric analysis. Cephalometric analysis performed on lateral radiographs
doesn't fully exploit the structure of 3D objects due to projection onto the
lateral plane. With the development of three-dimensional imaging techniques
such as CT, several analysis methods have been proposed that extend to the 3D
case. The analysis based on these methods is invariant to rotations and
translations and can describe difficult skull deformation, where 2D
cephalometry has no use. In this paper, we provide a wide overview of existing
approaches for cephalometric landmark regression. Moreover, we perform a series
of experiments with state of the art 3D convolutional neural network (CNN)
based methods for keypoint regression: direct regression with CNN, heatmap
regression and Softargmax regression. For the first time, we extensively
evaluate the described methods and demonstrate their effectiveness in the
estimation of Frankfort Horizontal and cephalometric points locations for
patients with severe skull deformations. We demonstrate that Heatmap and
Softargmax regression models provide sufficient regression error for medical
applications (less than 4 mm). Moreover, the Softargmax model achieves 1.15o
inclination error for the Frankfort horizontal. For the fair comparison with
the prior art, we also report results projected on the lateral plane.
- Abstract(参考訳): 本稿では,3次元脳波自動解析の問題点に対処する。
側方X線写真におけるケパロメトリ解析では, 横面への投射による3次元物体の構造を十分に利用していない。
ctなどの3次元イメージング技術の開発により,3次元に拡張した解析法がいくつか提案されている。
これらの方法に基づく解析は回転や変換に不変であり、頭蓋骨の変形の困難さを記述できる。
本稿では,脳波のランドマーク回帰に対する既存のアプローチについて概説する。
さらに, art 3d convolutional neural network (cnn) を用いたキーポイント回帰法について, 直接回帰法, ヒートマップ回帰法, softargmax回帰法などの実験を行った。
本研究は,高度頭蓋骨変形症例を対象としたFrankfort Horizontal and cephalometric points position の評価において,本法の有効性を広く評価した。
本研究では,HeatmapおよびSoftargmax回帰モデルが医療応用(4mm未満)に十分な回帰誤差を与えることを示した。
さらに、Softargmaxモデルはフランクフォート水平方向の1.15o傾斜誤差を達成する。
先行技術との公平な比較のために, 横面に投影された結果も報告する。
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