对深度学习模型的全面评估,用于对异质计算机断层扫描图像的自动风险器官细分,用于腹部辐射治疗
Wenjun Liao1, Xiangde Luo2, Yuan He3
1Department of Radiation Oncology, Radiation Oncology Key Laboratory of Sichuan Province, Sichuan Clinical Research Center for Cancer, Sichuan Cancer Hospital & Institute, Sichuan Cancer Center, Affiliated Cancer Hospital of University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu, China.
概括
一个新的深度学习模型AbsegNet准确地划定了辐射治疗规划的风险器官 (OAR). 它的强大性能促进了自动化治疗工作流程,在各种数据集中显示了临床适用性.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 人工智能的人工智能
- 辐射瘤学 辐射瘤学
背景情况:
- 准确地划分有风险的器官 (OAR) 对于有效的放射治疗计划至关重要.
- 目前用于OAR轮的方法可能耗时,并且受观察者之间的变化影响.
- 自动化这个过程可以显著提高辐射瘤学工作流程的效率和一致性.
研究的目的:
- 开发和验证AbsegNet,这是一个深度学习模型,用于在腹部恶性瘤中准确地进行OAR轮.
- 评估模型在来自多个机构的各种数据集中的表现.
- 评估AbsegNet生成的轮在放射治疗规划中的临床适用性.
主要方法:
- 544个CT扫描在三个数据集中的回顾性收集.
- 使用培训/测试分割开发AbsegNet (300/128个案例).
- 在两个独立的队列 (n=24,n=20) 上进行外部验证,并在两个进一步的队列 (n=40,n=32) 上使用子相似系数,豪斯多夫距离和体积修订度进行临床准确性评估.
主要成果:
- 在验证队列中,AbsegNet实现了高平均子相似系数 (85.65%-88.04%) 和具有竞争力的豪斯多夫距离.
- 该模型的性能优于几个已建立的深度学习架构 (SwinUNETR,DeepLabV3+,注意力-UNet,UNet,3D-UNet).
- 临床评估显示,87.5%的OAR没有或仅有轻微的修订,只有15%需要对结肠和小肠轮进行重大修订.
结论:
- AbsegNet是一个新的深度学习模型,用于在各种数据集上划分OAR.
- 该模型展示了准确和强大的轮,证明了临床适用性.
- AbsegNet有可能显著地促进和改进放射治疗规划工作流程.


