論文の概要: Dealing with Segmentation Errors in Needle Reconstruction for MRI-Guided Brachytherapy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.18895v1
- Date: Fri, 25 Jul 2025 02:35:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-28 16:16:48.7979
- Title: Dealing with Segmentation Errors in Needle Reconstruction for MRI-Guided Brachytherapy
- Title(参考訳): MRI-Guided Brachytherapy に対する針再建術におけるセグメンテーションエラーによる治療成績
- Authors: Vangelis Kostoulas, Arthur Guijt, Ellen M. Kerkhof, Bradley R. Pieters, Peter A. N. Bosman, Tanja Alderliesten,
- Abstract要約: 本稿では,分割誤りの処理と再構成精度の向上を目的とした,既存のポストプロセッシング手法への適応を提案する。
前立腺癌データセットの実験は、医療専門家が注釈付けしたMRIスキャンに基づいており、提案した適応がセグメンテーションエラーを効果的に管理するのに役立つことを実証している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Brachytherapy involves bringing a radioactive source near tumor tissue using implanted needles. Image-guided brachytherapy planning requires amongst others, the reconstruction of the needles. Manually annotating these needles on patient images can be a challenging and time-consuming task for medical professionals. For automatic needle reconstruction, a two-stage pipeline is commonly adopted, comprising a segmentation stage followed by a post-processing stage. While deep learning models are effective for segmentation, their results often contain errors. No currently existing post-processing technique is robust to all possible segmentation errors. We therefore propose adaptations to existing post-processing techniques mainly aimed at dealing with segmentation errors and thereby improving the reconstruction accuracy. Experiments on a prostate cancer dataset, based on MRI scans annotated by medical professionals, demonstrate that our proposed adaptations can help to effectively manage segmentation errors, with the best adapted post-processing technique achieving median needle-tip and needle-bottom point localization errors of $1.07$ (IQR $\pm 1.04$) mm and $0.43$ (IQR $\pm 0.46$) mm, respectively, and median shaft error of $0.75$ (IQR $\pm 0.69$) mm with 0 false positive and 0 false negative needles on a test set of 261 needles.
- Abstract(参考訳): ブラキセラピーは、移植針を用いて腫瘍組織の近くに放射性物質を放出する。
画像誘導型ブラキセラピー計画には、針の再構築などが必要である。
患者画像にこれらの針を手動で注釈付けすることは、医療従事者にとって困難かつ時間を要する作業である。
自動針再建には、2段階のパイプラインが一般的で、セグメンテーションステージと後処理ステージが続く。
ディープラーニングモデルはセグメンテーションに有効であるが、その結果はしばしばエラーを含む。
既存のポストプロセッシングテクニックは、すべての可能性のあるセグメンテーションエラーに対して堅牢ではない。
そこで本研究では,分割誤りの処理を主目的とした既存の後処理技術への適応を提案し,その再現精度を向上する。
前立腺癌データセットの実験は、医療専門家によるMRIスキャンに基づいて、我々の提案した適応がセグメント化エラーを効果的に管理するのに役立つことを実証し、中央値は1.07$ (IQR $\pm 1.04$) mmと$0.43$ (IQR $\pm 0.46$) mm、中央値は0.75$ (IQR $\pm 0.69$) mm、偽陽性は0、偽陰性は261針の試験セットで0である。
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