在医学图像分析中需要进行几次学习的能力是对支持图像数据的有效利用,该数据被标记为对新类进行分类或细分新类,该任务否则需要更多的培训图像和专家注释。这项工作描述了一种完全3D原型的几种分段算法,因此,训练有素的网络可以有效地适应培训中缺乏的临床有趣结构,仅使用来自不同研究所的几个标记图像。首先,为了弥补机构在新型类别的情节适应中的广泛认识的空间变异性,新型的空间注册机制被整合到原型学习中,由分割头和空间对齐模块组成。其次,为了帮助训练观察到的不完美比对,提出了支持掩模调节模块,以进一步利用支持图像中可用的注释。使用589个骨盆T2加权MR图像的数据集分割了八个对介入计划的解剖结构的应用,该实验是针对介入八个机构的八个解剖结构的应用。结果证明了3D公式中的每种,空间登记和支持掩模条件的功效,所有这些条件都独立或集体地做出了积极的贡献。与先前提出的2D替代方案相比,不管支持数据来自相同还是不同的机构,都具有统计学意义的少量分割性能。
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基于深入的学习的诊断性能随着更多的注释数据而增加,但手动注释是大多数领域的瓶颈。专家在临床常规期间评估诊断图像,并在报告中写出他们的调查结果。基于临床报告的自动注释可以克服手动标记瓶颈。我们假设可以使用这些报告的稀疏信息引导的模型预测来生成用于检测任务的密度注释。为了证明疗效,我们在放射学报告中临床显着发现的数量指导的临床上显着的前列腺癌(CSPCA)注释。我们包括7,756个前列腺MRI检查,其中3,050人被手动注释,4,706次自动注释。我们对手动注释的子集进行了自动注释质量:我们的得分提取正确地确定了99.3 \%$ 99.3 \%$ 99.3 \%$的CSPCA病变数量,我们的CSPCA分段模型正确地本地化了83.8 \ PM 1.1 \%$的病变。我们评估了来自外部中心的300名检查前列腺癌检测表现,具有组织病理学证实的基础事实。通过自动标记的考试增强培训集改善了在接收器的患者的诊断区域,从$ 88.1 \ pm 1.1 \%$至89.8 \ pm 1.0 \%$($ p = 1.2 \ cdot 10 ^ { - 4} $ )每案中的一个错误阳性的基于病变的敏感性,每案件从79.2美元2.8 \%$ 85.4 \ PM 1.9 \%$($ P <10 ^ { - 4} $),以$ alm \ pm std。$超过15个独立运行。这种改进的性能展示了我们报告引导的自动注释的可行性。源代码在https://github.com/diagnijmegen/report-guiding-annotation上公开可用。最佳的CSPCA检测算法在https://grand-challenge.org/algorithms/bpmri-cspca-detection-report-guiding-annotations/中提供。
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早期检测改善了胰腺导管腺癌(PDAC)中的预后,但挑战,因为病变通常很小,并且在对比增强的计算断层扫描扫描(CE-CT)上定义很差。深度学习可以促进PDAC诊断,但是当前模型仍然无法识别小(<2cm)病变。在这项研究中,最先进的深度学习模型用于开发用于PDAC检测的自动框架,专注于小病变。另外,研究了整合周围解剖学的影响。 CE-CT来自119个病理验证的PDAC患者的群组和123名没有PDAC患者的队列用于训练NNUNET用于自动病变检测和分割(\ TEXTIT {NNUNET \ _t})。训练了两种额外的鼻塞,以研究解剖学积分的影响:(1)分割胰腺和肿瘤(\ yryit {nnunet \ _tp}),(2)分割胰腺,肿瘤和多周围的解剖结构(\ textit {nnunet \_多发性硬化症})。外部可公开的测试集用于比较三个网络的性能。 \ Textit {nnunet \ _ms}实现了最佳性能,在整个测试集的接收器操作特性曲线下的区域为0.91,肿瘤的0.88 <2cm,显示最先进的深度学习可以检测到小型PDAC和解剖信息的好处。
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自动生物医学图像分析的领域至关重要地取决于算法验证的可靠和有意义的性能指标。但是,当前的度量使用通常是不明智的,并且不能反映基本的域名。在这里,我们提出了一个全面的框架,该框架指导研究人员以问题意识的方式选择绩效指标。具体而言,我们专注于生物医学图像分析问题,这些问题可以解释为图像,对象或像素级别的分类任务。该框架首先编译域兴趣 - 目标结构 - ,数据集和算法与输出问题相关的属性的属性与问题指纹相关,同时还将其映射到适当的问题类别,即图像级分类,语义分段,实例,实例细分或对象检测。然后,它指导用户选择和应用一组适当的验证指标的过程,同时使他们意识到与个人选择相关的潜在陷阱。在本文中,我们描述了指标重新加载推荐框架的当前状态,目的是从图像分析社区获得建设性的反馈。当前版本是在由60多个图像分析专家的国际联盟中开发的,将在社区驱动的优化之后公开作为用户友好的工具包提供。
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尽管自动图像分析的重要性不断增加,但最近的元研究揭示了有关算法验证的主要缺陷。性能指标对于使用的自动算法的有意义,客观和透明的性能评估和验证尤其是关键,但是在使用特定的指标进行给定的图像分析任务时,对实际陷阱的关注相对较少。这些通常与(1)无视固有的度量属性,例如在存在类不平衡或小目标结构的情况下的行为,(2)无视固有的数据集属性,例如测试的非独立性案例和(3)无视指标应反映的实际生物医学领域的兴趣。该动态文档的目的是说明图像分析领域通常应用的性能指标的重要局限性。在这种情况下,它重点介绍了可以用作图像级分类,语义分割,实例分割或对象检测任务的生物医学图像分析问题。当前版本是基于由全球60多家机构的国际图像分析专家进行的关于指标的Delphi流程。
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