論文の概要: Segmentation of Anatomical Layers and Artifacts in Intravascular
Polarization Sensitive Optical Coherence Tomography Using Attending Physician
and Boundary Cardinality Lost Terms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2105.05137v1
- Date: Tue, 11 May 2021 15:52:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-05-12 17:28:47.774204
- Title: Segmentation of Anatomical Layers and Artifacts in Intravascular
Polarization Sensitive Optical Coherence Tomography Using Attending Physician
and Boundary Cardinality Lost Terms
- Title(参考訳): 医師および境界濃度損失項を用いた血管内分極感度光コヒーレンス断層撮影における解剖学的層とアーチファクトの分節化
- Authors: Mohammad Haft-Javaherian, Martin Villiger, Kenichiro Otsuka, Joost
Daemen, Peter Libby, Polina Golland, and Brett E. Bouma
- Abstract要約: 血管内超音波と光コヒーレンス断層撮影は冠状動脈を特徴付けるために広く利用可能である。
畳み込みニューラルネットワークモデルを提案し,その性能を多項損失関数を用いて最適化する。
モデルは2つの主要なアーティファクトのクラスをセグメンテーションし,血管壁領域内の解剖学的層を検出する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.93836246080317
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Cardiovascular diseases are the leading cause of death and require a spectrum
of diagnostic procedures as well as invasive interventions. Medical imaging is
a vital part of the healthcare system, facilitating both diagnosis and guidance
for intervention. Intravascular ultrasound and optical coherence tomography are
widely available for characterizing coronary stenoses and provide critical
vessel parameters to optimize percutaneous intervention. Intravascular
polarization-sensitive optical coherence tomography (PS-OCT) can simultaneously
provide high-resolution cross-sectional images of vascular structures while
also revealing preponderant tissue components such as collagen and smooth
muscle and thereby enhance plaque characterization. Automated interpretation of
these features would facilitate the objective clinical investigation of the
natural history and significance of coronary atheromas. Here, we propose a
convolutional neural network model and optimize its performance using a new
multi-term loss function to classify the lumen, intima, and media layers in
addition to the guidewire and plaque artifacts. Our multi-class classification
model outperforms the state-of-the-art methods in detecting the anatomical
layers based on accuracy, Dice coefficient, and average boundary error.
Furthermore, the proposed model segments two classes of major artifacts and
detects the anatomical layers within the thickened vessel wall regions, which
were excluded from analysis by other studies. The source code and the trained
model are publicly available at https://github.com/mhaft/OCTseg .
- Abstract(参考訳): 心臓血管疾患は死因の主要な疾患であり、様々な診断手順と侵襲的介入が必要である。
医療画像は医療システムにおいて不可欠な部分であり、診断と介入の指導を円滑に行う。
血管内超音波および光コヒーレンス断層撮影は冠動脈狭窄を特徴付けるために広く用いられている。
血管内偏光感応性光コヒーレンストモグラフィ(PS-OCT)は、コラーゲンや平滑筋などの先駆組織成分を呈し、同時に高分解能な血管構造の断面像を提供することができる。
これらの特徴の自動解釈は、冠状動脈腫の自然史と意義の客観的な臨床的研究を促進する。
本稿では,畳み込みニューラルネットワークモデルを提案し,ガイドワイヤやプラークアーティファクトに加えて,ルーメン,インティマ,メディア層を分類する多項損失関数を用いて,その性能を最適化する。
多クラス分類モデルは,精度,Dice係数,平均境界誤差に基づく解剖層の検出において,最先端の手法よりも優れている。
さらに,本モデルでは,2種類の主要なアーティファクトをセグメンテーションし,他の研究による解析から除外された血管壁領域内の解剖学的層を検出する。
ソースコードとトレーニングされたモデルはhttps://github.com/mhaft/OCTsegで公開されている。
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