Automated brain structures segmentation from PET/CT images based on landmark-constrained dual-modality atlas registration

计算机科学 人工智能 分割 地标 地图集(解剖学) 脑图谱 正电子发射断层摄影术 图像配准 计算机视觉 模式识别(心理学) 深度学习 核医学 图像(数学) 医学 解剖
作者
Zhaofeng Chen,Tianshuang Qiu,Yang Tian,Hongbo Feng,Yanjun Zhang,Hongkai Wang
出处
期刊:Physics in Medicine and Biology [IOP Publishing]
卷期号:66 (9): 095003-095003 被引量:6
标识
DOI:10.1088/1361-6560/abf201
摘要

Abstract Automated brain structures segmentation in positron emission tomography (PET) images has been widely investigated to help brain disease diagnosis and follow-up. To relieve the burden of a manual definition of volume of interest (VOI), automated atlas-based VOI definition algorithms were developed, but these algorithms mostly adopted a global optimization strategy which may not be particularly accurate for local small structures (especially the deep brain structures). This paper presents a PET/CT-based brain VOI segmentation algorithm combining anatomical atlas, local landmarks, and dual-modality information. The method incorporates local deep brain landmarks detected by the Deep Q-Network (DQN) to constrain the atlas registration process. Dual-modality PET/CT image information is also combined to improve the registration accuracy of the extracerebral contour. We compare our algorithm with the representative brain atlas registration methods based on 86 clinical PET/CT images. The proposed algorithm obtained accurate delineation of brain VOIs with an average Dice similarity score of 0.79, an average surface distance of 0.97 mm (sub-pixel level), and a volume recovery coefficient close to 1. The main advantage of our method is that it optimizes both global-scale brain matching and local-scale small structure alignment around the key landmarks, it is fully automated and produces high-quality parcellation of the brain structures from brain PET/CT images.

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
wwwwww完成签到,获得积分10
1秒前
传奇3应助松林采纳,获得10
1秒前
Yunlong发布了新的文献求助10
3秒前
gengsumin完成签到,获得积分10
3秒前
烂漫的煎饼完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
1234完成签到,获得积分10
4秒前
凶狠的石头完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
好好好发布了新的文献求助10
5秒前
松林发布了新的文献求助10
6秒前
小二郎应助王懿茜采纳,获得10
6秒前
松林发布了新的文献求助10
7秒前
彭于晏应助haha采纳,获得10
8秒前
It完成签到 ,获得积分10
8秒前
纯真的雪青完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
Jonathan完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
now完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
14秒前
Agoni完成签到,获得积分10
15秒前
xiaochaoge完成签到,获得积分10
15秒前
学医的小蜗牛完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
松林发布了新的文献求助10
17秒前
松林发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
情怀应助好好好采纳,获得10
17秒前
18秒前
nicolight发布了新的文献求助10
18秒前
聂聪发布了新的文献求助10
19秒前
Dora发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
haha发布了新的文献求助10
20秒前
wjp发布了新的文献求助10
21秒前
觞酌发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6355899
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8170705
关于积分的说明 17201742
捐赠科研通 5411923
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864426
邀请新用户注册赠送积分活动 1841925
关于科研通互助平台的介绍 1690226