論文の概要: Automatic Prostate Volume Estimation in Transabdominal Ultrasound Images
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.07859v1
- Date: Tue, 11 Feb 2025 16:29:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-13 13:45:24.809569
- Title: Automatic Prostate Volume Estimation in Transabdominal Ultrasound Images
- Title(参考訳): 経腹部超音波画像における前立腺容積の自動推定
- Authors: Tiziano Natali, Liza M. Kurucz, Matteo Fusaglia, Laura S. Mertens, Theo J. M. Ruers, Pim J. van Leeuwen, Behdad Dashtbozorg,
- Abstract要約: 経直腸超音波(TAUS)は非侵襲的な代替手段を提供するが、画像品質の低下、複雑な解釈、オペレーターの専門知識への依存といった課題に直面している。
本研究では,TAUSを用いたPV自動推定のためのディープラーニングベースのフレームワークを提案する。
前立腺を効果的に分断し、その体積を推定し、早期前立腺検出のための信頼性の高い非侵襲的危険層形成の可能性を提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.15705429611931052
- License:
- Abstract: Prostate cancer is a leading health concern among men, requiring accurate and accessible methods for early detection and risk stratification. Prostate volume (PV) is a key parameter in multivariate risk stratification for early prostate cancer detection, commonly estimated using transrectal ultrasound (TRUS). While TRUS provides precise prostate volume measurements, its invasive nature often compromises patient comfort. Transabdominal ultrasound (TAUS) provides a non-invasive alternative but faces challenges such as lower image quality, complex interpretation, and reliance on operator expertise. This study introduces a new deep-learning-based framework for automatic PV estimation using TAUS, emphasizing its potential to enable accurate and non-invasive prostate cancer risk stratification. A dataset of TAUS videos from 100 individual patients was curated, with manually delineated prostate boundaries and calculated diameters by an expert clinician as ground truth. The introduced framework integrates deep-learning models for prostate segmentation in both axial and sagittal planes, automatic prostate diameter estimation, and PV calculation. Segmentation performance was evaluated using Dice correlation coefficient (%) and Hausdorff distance (mm). Framework's volume estimation capabilities were evaluated on volumetric error (mL). The framework demonstrates that it can estimate PV from TAUS videos with a mean volumetric error of -5.5 mL, which results in an average relative error between 5 and 15%. The introduced framework for automatic PV estimation from TAUS images, utilizing deep learning models for prostate segmentation, shows promising results. It effectively segments the prostate and estimates its volume, offering potential for reliable, non-invasive risk stratification for early prostate detection.
- Abstract(参考訳): 前立腺がんは男性の間で主要な健康上の問題であり、早期発見とリスク階層化のために正確でアクセスしやすい方法を必要とする。
前立腺容積 (PV) は, 経直腸超音波 (TRUS) を用いて推定される早期前立腺癌検出のための多変量リスク層形成における重要なパラメータである。
TRUSは正確な前立腺容積測定を提供するが、その侵襲的な性質は患者の快適さを損なう。
経腹部超音波(TAUS)は非侵襲的な代替手段を提供するが、画像品質の低下、複雑な解釈、オペレーターの専門知識への依存といった課題に直面している。
本研究では,TAUSを用いたPV自動推定のための新しいディープラーニングベースのフレームワークを提案する。
100人の患者から得られたTAUSビデオのデータセットを、手動で記述した前立腺の境界線と、専門の臨床医によって地上の真実として計算された直径で収集した。
導入したフレームワークは、軸面と矢状面の両方における前立腺領域分割のためのディープラーニングモデル、自動前立腺径推定、PV計算を統合する。
ディス相関係数(%)とハウスドルフ距離(mm)を用いてセグメンテーション性能を評価した。
フレームワークの容積推定能力は,容積誤差(mL)に基づいて評価した。
このフレームワークは、平均体積誤差 -5.5 mL で TAUS ビデオからPV を推定できることを示し、平均相対誤差は 5 から 15% である。
前立腺のセグメンテーションにディープラーニングモデルを利用するTAUS画像からPVの自動推定を行うフレームワークが,有望な結果を示している。
前立腺を効果的に分断し、その体積を推定し、早期前立腺検出のための信頼性の高い非侵襲的危険層形成の可能性を提供する。
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