A 3D boundary-guided hybrid network with convolutions and Transformers for lung tumor segmentation in CT images

分割 计算机科学 变压器 人工智能 肺肿瘤 边界(拓扑) 计算机视觉 模式识别(心理学) 放射科 医学 数学 物理 数学分析 内科学 电压 量子力学
作者
Hong Liu,Yuzhou Zhuang,Enmin Song,Yongde Liao,Guanchao Ye,Fan Yang,Xiangyang Xu,Xvhao Xiao,Chih‐Cheng Hung
出处
期刊:Computers in Biology and Medicine [Elsevier]
卷期号:180: 109009-109009 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.compbiomed.2024.109009
摘要

-Accurate lung tumor segmentation from Computed Tomography (CT) scans is crucial for lung cancer diagnosis. Since the 2D methods lack the volumetric information of lung CT images, 3D convolution-based and Transformer-based methods have recently been applied in lung tumor segmentation tasks using CT imaging. However, most existing 3D methods cannot effectively collaborate the local patterns learned by convolutions with the global dependencies captured by Transformers, and widely ignore the important boundary information of lung tumors. To tackle these problems, we propose a 3D boundary-guided hybrid network using convolutions and Transformers for lung tumor segmentation, named BGHNet. In BGHNet, we first propose the Hybrid Local-Global Context Aggregation (HLGCA) module with parallel convolution and Transformer branches in the encoding phase. To aggregate local and global contexts in each branch of the HLGCA module, we not only design the Volumetric Cross-Stripe Window Transformer (VCSwin-Transformer) to build the Transformer branch with local inductive biases and large receptive fields, but also design the Volumetric Pyramid Convolution with transformer-based extensions (VPConvNeXt) to build the convolution branch with multi-scale global information. Then, we present a Boundary-Guided Feature Refinement (BGFR) module in the decoding phase, which explicitly leverages the boundary information to refine multi-stage decoding features for better performance. Extensive experiments were conducted on two lung tumor segmentation datasets, including a private dataset (HUST-Lung) and a public benchmark dataset (MSD-Lung). Results show that BGHNet outperforms other state-of-the-art 2D or 3D methods in our experiments, and it exhibits superior generalization performance in both non-contrast and contrast-enhanced CT scans.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
BowieHuang应助curlycai采纳,获得10
刚刚
1秒前
天雨流芳发布了新的文献求助10
2秒前
潇洒闭月发布了新的文献求助10
2秒前
琪筱发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
5秒前
Akim应助Hug采纳,获得10
6秒前
6秒前
lhh完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
saber349完成签到,获得积分10
7秒前
lijiawei完成签到,获得积分10
7秒前
活力板凳完成签到,获得积分10
7秒前
今后应助ffff采纳,获得10
8秒前
墨西哥猪肉卷完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
西里马拉发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
搜集达人应助动听的蛟凤采纳,获得10
10秒前
李李发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
陈少华完成签到 ,获得积分10
10秒前
stargazer完成签到,获得积分10
11秒前
111舒舒完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
ddsyg126完成签到,获得积分10
11秒前
专注白昼发布了新的文献求助10
12秒前
彭于晏应助彩色靖仇采纳,获得10
12秒前
阿绵发布了新的文献求助10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
14秒前
赫连烙完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
研友_Lw4Ngn完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
白潇潇完成签到 ,获得积分10
15秒前
俊鱼完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
隐形曼青应助忆往昔采纳,获得10
17秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5743471
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5414214
关于积分的说明 15347603
捐赠科研通 4884202
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625645
邀请新用户注册赠送积分活动 1574504
关于科研通互助平台的介绍 1531414