論文の概要: Weakly- and Semi-Supervised Probabilistic Segmentation and
Quantification of Ultrasound Needle-Reverberation Artifacts to Allow Better
AI Understanding of Tissue Beneath Needles
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.11958v2
- Date: Thu, 3 Jun 2021 18:57:04 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-09-21 13:54:00.841610
- Title: Weakly- and Semi-Supervised Probabilistic Segmentation and
Quantification of Ultrasound Needle-Reverberation Artifacts to Allow Better
AI Understanding of Tissue Beneath Needles
- Title(参考訳): 超音波ニードル残響アーチファクトの弱・半監督的確率的セグメンテーションと定量化による組織受傷針のAI理解の向上
- Authors: Alex Ling Yu Hung, Edward Chen, John Galeotti
- Abstract要約: 人工物から所望の組織ベースのピクセル値を分離する確率論的ニードル・アンド・レバーベーション・アーティファクトセグメンテーション法を提案する。
提案手法は,最先端のアーティファクトセグメンテーション性能と一致し,アーティファクトの画素ごとのコントリビューションを,基礎となる解剖学に対して推定する新しい標準を設定する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ultrasound image quality has continually been improving. However, when
needles or other metallic objects are operating inside the tissue, the
resulting reverberation artifacts can severely corrupt the surrounding image
quality. Such effects are challenging for existing computer vision algorithms
for medical image analysis. Needle reverberation artifacts can be hard to
identify at times and affect various pixel values to different degrees. The
boundaries of such artifacts are ambiguous, leading to disagreement among human
experts labeling the artifacts. We propose a weakly- and semi-supervised,
probabilistic needle-and-reverberation-artifact segmentation algorithm to
separate the desired tissue-based pixel values from the superimposed artifacts.
Our method models the intensity decay of artifact intensities and is designed
to minimize the human labeling error. We demonstrate the applicability of the
approach and compare it against other segmentation algorithms. Our method is
capable of differentiating between the reverberations from artifact-free
patches as well as of modeling the intensity fall-off in the artifacts. Our
method matches state-of-the-art artifact segmentation performance and sets a
new standard in estimating the per-pixel contributions of artifact vs
underlying anatomy, especially in the immediately adjacent regions between
reverberation lines. Our algorithm is also able to improve the performance
downstream image analysis algorithms.
- Abstract(参考訳): 超音波画像の品質は継続的に改善されている。
しかし、針やその他の金属物が組織内で操作されている場合、残響物は周囲の画質を著しく損なう可能性がある。
このような効果は、既存の医用画像解析のためのコンピュータビジョンアルゴリズムでは困難である。
針残響アーチファクトは、時には識別しにくく、様々なピクセル値に異なる程度に影響を及ぼす。
このようなアーティファクトの境界は曖昧であり、アーティファクトをラベル付けする人間の専門家の間では意見の相違が生じる。
本稿では,組織に基づく画素値と重畳されたアーチファクトを分離する,弱い教師付き,確率的針・残響・アーティファクトセグメンテーションアルゴリズムを提案する。
本手法は人工物強度の強度減衰をモデル化し,人間のラベル付け誤差を最小限に抑える。
提案手法の適用性を実証し,他のセグメンテーションアルゴリズムと比較する。
本手法は,アーティファクトフリーパッチからの残響を区別すると同時に,アーティファクトのインテンシティ・フォールオフをモデル化することができる。
本手法は最先端のアーティファクトセグメンテーション性能と一致し,特に残響線間の近接領域において,アーティファクトの画素当たりのコントリビューションと基盤解剖の関係を推定する新しい標準を定めている。
また,本アルゴリズムは,下流画像解析アルゴリズムの性能向上にも寄与する。
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