論文の概要: Glioma Prognosis: Segmentation of the Tumor and Survival Prediction
using Shape, Geometric and Clinical Information
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2104.00980v1
- Date: Fri, 2 Apr 2021 10:49:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-04-05 13:57:27.398219
- Title: Glioma Prognosis: Segmentation of the Tumor and Survival Prediction
using Shape, Geometric and Clinical Information
- Title(参考訳): グリオーマ予後 : 形状・幾何学・臨床情報を用いた腫瘍の分別と生存予測
- Authors: Mobarakol Islam, V Jeya Maria Jose, Hongliang Ren
- Abstract要約: 我々は,ハイパーコラムを用いた畳み込みニューラルネットワーク(cnn)を用いて,健常脳組織から腫瘍を分離する。
私たちのモデルは、腫瘍全体、腫瘍コアおよび増強腫瘍の平均ダイス精度87.315%、77.04%および70.22%を達成した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.822139791199106
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Segmentation of brain tumor from magnetic resonance imaging (MRI) is a vital
process to improve diagnosis, treatment planning and to study the difference
between subjects with tumor and healthy subjects. In this paper, we exploit a
convolutional neural network (CNN) with hypercolumn technique to segment tumor
from healthy brain tissue. Hypercolumn is the concatenation of a set of vectors
which form by extracting convolutional features from multiple layers. Proposed
model integrates batch normalization (BN) approach with hypercolumn. BN layers
help to alleviate the internal covariate shift during stochastic gradient
descent (SGD) training by zero-mean and unit variance of each mini-batch.
Survival Prediction is done by first extracting features(Geometric, Fractal,
and Histogram) from the segmented brain tumor data. Then, the number of days of
overall survival is predicted by implementing regression on the extracted
features using an artificial neural network (ANN). Our model achieves a mean
dice score of 89.78%, 82.53% and 76.54% for the whole tumor, tumor core and
enhancing tumor respectively in segmentation task and 67.90% in overall
survival prediction task with the validation set of BraTS 2018 challenge. It
obtains a mean dice accuracy of 87.315%, 77.04% and 70.22% for the whole tumor,
tumor core and enhancing tumor respectively in the segmentation task and a
46.80% in overall survival prediction task in the BraTS 2018 test data set.
- Abstract(参考訳): MRIによる脳腫瘍の分離は, 診断, 治療計画の改善, および腫瘍患者と健常者の違いを研究する上で重要なプロセスである。
本稿では,ハイパーカラムを用いた畳み込みニューラルネットワーク(cnn)を用いて,健常脳組織から腫瘍を分離する。
ハイパーカラムは、複数の層から畳み込み特徴を抽出することによって形成されるベクトルの集合の連結である。
提案モデルは、バッチ正規化(BN)アプローチとハイパーカラムを統合する。
BN層は、ゼロ平均および各ミニバッチの単位分散による確率勾配降下(SGD)トレーニング中の内部共変量シフトを軽減するのに役立つ。
生存予測は、セグメント化された脳腫瘍データから最初に特徴(地理、フラクタル、ヒストグラム)を抽出することによって行われる。
そして、人工ニューラルネットワーク(ANN)を用いて抽出した特徴に対して回帰を行うことで、全体の生存日数を予測する。
本モデルでは,分節化作業では腫瘍,腫瘍コア,造影腫瘍のそれぞれ89.78%,82.53%,76.54%のdiceスコアを,brats 2018 challengeの検証セットでは67.90%の生存予測タスクで達成した。
また、BraTS 2018テストデータセットでは、各セグメンテーションタスクにおいて、腫瘍全体、腫瘍コアおよび拡張腫瘍全体の87.315%、77.04%、および70.22%の平均ダイス精度が46.80%となる。
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