論文の概要: B-Spine: Learning B-Spline Curve Representation for Robust and
Interpretable Spinal Curvature Estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.09603v1
- Date: Sat, 14 Oct 2023 15:34:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-10-17 19:32:15.294428
- Title: B-Spine: Learning B-Spline Curve Representation for Robust and
Interpretable Spinal Curvature Estimation
- Title(参考訳): B-Spine:ロバストおよび解釈可能な脊椎曲率推定のためのB-Spline Curve Representationの学習
- Authors: Hao Wang, Qiang Song, Ruofeng Yin, Rui Ma, Yizhou Yu, Yi Chang
- Abstract要約: 脊椎のB-スプライン曲線表現を学習するための新しいディープラーニングパイプラインであるB-Spineを提案する。
低画質X線画像から脊髄曲率推定のためのコブ角度を推定する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 50.208310028625284
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Spinal curvature estimation is important to the diagnosis and treatment of
the scoliosis. Existing methods face several issues such as the need of
expensive annotations on the vertebral landmarks and being sensitive to the
image quality. It is challenging to achieve robust estimation and obtain
interpretable results, especially for low-quality images which are blurry and
hazy. In this paper, we propose B-Spine, a novel deep learning pipeline to
learn B-spline curve representation of the spine and estimate the Cobb angles
for spinal curvature estimation from low-quality X-ray images. Given a
low-quality input, a novel SegRefine network which employs the unpaired
image-to-image translation is proposed to generate a high quality spine mask
from the initial segmentation result. Next, a novel mask-based B-spline
prediction model is proposed to predict the B-spline curve for the spine
centerline. Finally, the Cobb angles are estimated by a hybrid approach which
combines the curve slope analysis and a curve-based regression model. We
conduct quantitative and qualitative comparisons with the representative and
SOTA learning-based methods on the public AASCE2019 dataset and our new
proposed CJUH-JLU dataset which contains more challenging low-quality images.
The superior performance on both datasets shows our method can achieve both
robustness and interpretability for spinal curvature estimation.
- Abstract(参考訳): 脊柱管狭窄の診断と治療には脊柱湾曲率推定が重要である。
既存の方法は、脊椎のランドマークに高価なアノテーションが必要であり、画像の品質に敏感であるなど、いくつかの問題に直面している。
特にぼやけてぼやけている低品質画像に対して、ロバストな推定と解釈可能な結果を得ることは困難である。
本稿では,脊椎のb-スプライン曲線表現を学習し,低画質x線画像から脊椎曲率推定のためのコブ角度を推定する,新しい深層学習パイプラインであるb-spineを提案する。
低品質な入力が与えられた場合、未ペア画像-画像変換を用いた新しいSegRefineネットワークを提案し、初期セグメンテーション結果から高品質なスピンマスクを生成する。
次に,脊椎中心線のb-スプライン曲線を予測するために,新しいマスクベースb-スプライン予測モデルを提案する。
最後に、曲線傾斜解析と曲線に基づく回帰モデルを組み合わせたハイブリッドアプローチによりコブ角を推定する。
我々は、AASCE2019データセットと、より挑戦的な低品質画像を含む新しいCJUH-JLUデータセットにおいて、代表者およびSOTA学習ベースの手法と定量的、質的な比較を行う。
両データセットの優れた性能は,脊髄曲率推定におけるロバスト性と解釈性の両方を実現できることを示す。
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