論文の概要: Automated Thoracolumbar Stump Rib Detection and Analysis in a Large CT Cohort
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.05004v1
- Date: Thu, 08 May 2025 07:21:12 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-09 21:43:49.78652
- Title: Automated Thoracolumbar Stump Rib Detection and Analysis in a Large CT Cohort
- Title（参考訳）: 大規模CTコホートにおける胸腰椎ステントリブの自動検出と解析
- Authors: Hendrik Möller, Hanna Schön, Alina Dima, Benjamin Keinert-Weth, Robert Graf, Matan Atad, Johannes Paetzold, Friederike Jungmann, Rickmer Braren, Florian Kofler, Bjoern Menze, Daniel Rueckert, Jan S. Kirschke,
- Abstract要約: 本研究は胸腰椎スランプリブの自動検出と形態解析を定量的に行うことを目的とする。
我々は、リブセグメンテーションのための高分解能ディープラーニングモデルを訓練し、既存のモデルと比較して大幅に改善した。
これらの特徴は, 部分的に見えるリブでは, 通常のリブと区別して0.84のF1スコアを達成できることが示されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.555532200080874
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Thoracolumbar stump ribs are one of the essential indicators of thoracolumbar transitional vertebrae or enumeration anomalies. While some studies manually assess these anomalies and describe the ribs qualitatively, this study aims to automate thoracolumbar stump rib detection and analyze their morphology quantitatively. To this end, we train a high-resolution deep-learning model for rib segmentation and show significant improvements compared to existing models (Dice score 0.997 vs. 0.779, p-value < 0.01). In addition, we use an iterative algorithm and piece-wise linear interpolation to assess the length of the ribs, showing a success rate of 98.2%. When analyzing morphological features, we show that stump ribs articulate more posteriorly at the vertebrae (-19.2 +- 3.8 vs -13.8 +- 2.5, p-value < 0.01), are thinner (260.6 +- 103.4 vs. 563.6 +- 127.1, p-value < 0.01), and are oriented more downwards and sideways within the first centimeters in contrast to full-length ribs. We show that with partially visible ribs, these features can achieve an F1-score of 0.84 in differentiating stump ribs from regular ones. We publish the model weights and masks for public use.
- Abstract（参考訳）: 胸腰椎ステンプリブは胸腰椎移行椎骨や列挙異常の重要な指標の1つである。
これらの異常を手動で評価し,そのリブを定性的に記述する研究もあるが,本研究は胸腰椎のスタンプリブの自動検出と形態解析を定量的に行うことを目的としている。
そこで我々は,リブセグメンテーションのための高分解能深層学習モデルを訓練し,既存のモデルと比較して大幅に改善した(Dice score 0.997 vs. 0.779, p-value < 0.01)。
さらに,リブの長さを評価するために反復アルゴリズムと一方向線形補間を用い,98.2%の成功率を示した。
形態学的特徴を解析したところ, 椎骨ではより後方側(19.2 +- 3.8 vs -13.8 +- 2.5, p-value < 0.01), より薄く(260.6 +- 103.4 vs. 563.6 +- 127.1, p-value < 0.01) で, フル長のリブとは対照的に, より下向き, 横方向を向いていることが明らかとなった。
これらの特徴は, 部分的に見えるリブでは, 通常のリブと区別して0.84のF1スコアを達成できることが示されている。
モデルウェイトとマスクを公開して公開しています。
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