論文の概要: AI-based Medical e-Diagnosis for Fast and Automatic Ventricular Volume
Measurement in the Patients with Normal Pressure Hydrocephalus
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2202.00650v1
- Date: Mon, 31 Jan 2022 14:55:20 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-02-02 15:39:29.547323
- Title: AI-based Medical e-Diagnosis for Fast and Automatic Ventricular Volume
Measurement in the Patients with Normal Pressure Hydrocephalus
- Title(参考訳): 正常圧水頭症患者の高速自動心室容積測定のためのaiによるe-diagnosis
- Authors: Xi Zhou, Qinghao Ye, Xiaolin Yang, Jiakuan Chen, Haiqin Ma, Jun Xia,
Javier Del Ser, Guang Yang
- Abstract要約: 機械学習を用いて特徴を抽出し,自動心室分割モデルを構築する。
モデルの信頼性を検証し,心室容積の自動測定を実現した。
これにより、臨床医はNPH患者の心室の状況を迅速かつ正確に理解することができる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.004831813437734
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Based on CT and MRI images acquired from normal pressure hydrocephalus (NPH)
patients, using machine learning methods, we aim to establish a multi-modal and
high-performance automatic ventricle segmentation method to achieve efficient
and accurate automatic measurement of the ventricular volume. First, we extract
the brain CT and MRI images of 143 definite NPH patients. Second, we manually
label the ventricular volume (VV) and intracranial volume (ICV). Then, we use
machine learning method to extract features and establish automatic ventricle
segmentation model. Finally, we verify the reliability of the model and
achieved automatic measurement of VV and ICV. In CT images, the Dice similarity
coefficient (DSC), Intraclass Correlation Coefficient (ICC), Pearson
correlation, and Bland-Altman analysis of the automatic and manual segmentation
result of the VV were 0.95, 0.99, 0.99, and 4.2$\pm$2.6 respectively. The
results of ICV were 0.96, 0.99, 0.99, and 6.0$\pm$3.8 respectively. The whole
process takes 3.4$\pm$0.3 seconds. In MRI images, the DSC, ICC, Pearson
correlation, and Bland-Altman analysis of the automatic and manual segmentation
result of the VV were 0.94, 0.99, 0.99, and 2.0$\pm$0.6 respectively. The
results of ICV were 0.93, 0.99, 0.99, and 7.9$\pm$3.8 respectively. The whole
process took 1.9$\pm$0.1 seconds. We have established a multi-modal and
high-performance automatic ventricle segmentation method to achieve efficient
and accurate automatic measurement of the ventricular volume of NPH patients.
This can help clinicians quickly and accurately understand the situation of NPH
patient's ventricles.
- Abstract(参考訳): 正常圧水頭症 (NPH) 患者のCTおよびMRI画像から, 機械学習を用いて, 心室容積の効率的かつ正確な自動測定を実現するために, マルチモーダル, 高性能自動心室分割法を確立することを目的とする。
まず,143名のNPH患者の頭部CT像とMRI像を抽出した。
第2に,心室容積 (VV) と頭蓋内容積 (ICV) を手動でラベル付けした。
そして,機械学習を用いて特徴を抽出し,自動心室分割モデルを構築する。
最後に,モデルの信頼性を検証し,vvおよびicvの自動測定を行った。
CT画像のDice類似係数(DSC)、ICC(ICC)、ピアソン相関(Pearson correlation)、Bland-Altman分析(Bland-Altman analysis)はそれぞれ0.95, 0.99, 0.99, 4.2$\pm$2.6であった。
ICVは0.96、0.99、0.99、および6.0$\pm$3.8であった。
全プロセスは3.4$\pm$0.3秒かかる。
MRI画像では, DSC, ICC, Pearson 相関, Bland-Altman による VV 自動区分けの結果は0.94, 0.99, 0.99, 2.0$\pm$0.6 であった。
icvの結果は0.93, 0.99, 0.99, 7.9$\pm$3.8であった。
プロセス全体は1.9$\pm$0.1秒であった。
我々は,NPH患者の心室容積の効率的かつ正確な自動計測を実現するために,多変量自動心室分画法を確立した。
これにより、臨床医はNPH患者の心室の状況を迅速かつ正確に理解することができる。
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