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Enregistrement W1910418014 · doi:10.1118/1.4932366

A framework for quantification and visualization of segmentation accuracy and variability in 3D lateral ventricle ultrasound images of preterm neonates

2015· article· en· W1910418014 sur OpenAlexaff
Yimin Chen, Wu Qiu, Jessica Kishimoto, Yuan Gao, Rosa H. M. Chan, Sandrine de Ribaupierre, Aaron Fenster, Bernard Chiu

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2015
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMedical Image Segmentation Techniques
Établissements canadiensWestern University
Organismes subventionnairesResearch Grants Council, University Grants CommitteeNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésVisualizationUltrasoundSegmentationVentricleMedical imagingMedicineArtificial intelligenceImage segmentationRadiologyComputer visionMedical physicsComputer scienceInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

PURPOSE: Intraventricular hemorrhage (IVH) is a major cause of brain injury in preterm neonates. Three dimensional ultrasound (US) imaging systems have been developed to visualize 3D anatomical structure of preterm neonatal intracranial ventricular system with IVH and ventricular dilation. To allow quantitative analysis, the ventricle system is required to be segmented accurately and efficiently from 3D US images. Although semiautomatic segmentation algorithms have been developed, local segmentation accuracy and variability associated with these algorithms should be evaluated statistically before they can be applied in clinical settings. This work proposes a statistical framework to quantify the local accuracy and variability and performs statistical tests to identify locations where the semiautomatically segmented surfaces are significantly different from manually segmented surfaces. METHODS: Three dimensional lateral ventricle US images of preterm neonates were each segmented six times manually and using a semiautomated segmentation algorithm. The local difference between manually and algorithmically segmented surfaces as well as the segmentation variability for each method was computed and superimposed on the ventricular surface of each subject. To summarize the segmentation performance for a whole group of subjects, the subject-specific local difference and standard deviation maps were registered onto a 3D template ventricular surface using a nonrigid registration algorithm. Pointwise, intersubject average accuracy and pooled variability for the whole group of subjects can be computed and visualized on the template surface, providing a summary of performance of the segmentation algorithm for the whole group of ventricles with highly variable geometry. In addition to pointwise statistical analysis performed on the template surface, statistical conclusion regarding the accuracy of the segmentation algorithm was made for subregions and the whole ventricle with the spatial correlation of pointwise accuracy taken into account. RESULTS: Ten 3D US images were involved in this study. Pointwise local difference, ΔS, its absolute value |ΔS| as well as the standard deviations of the manual and algorithm segmentations were computed and superimposed on the each ventricle surface. Regions with lower segmentation accuracy and higher segmentation variability can be identified from these maps, and the localized information was applied to improve the accuracy of the algorithm. Intersubject average ΔS and |ΔS| as well as pooled standard deviations was computed on the template surface. Intersubject average ΔS and |ΔS| indicated that the algorithm underestimated regions in the neighborhood of the tips of anterior, inferior, and posterior horns. Intersubject pooled standard deviations indicated that manual segmentation had a higher segmentation variability than algorithm segmentation over the whole ventricle. Statistical analysis on the template surface showed that there was significant difference between algorithm and manual methods for segmenting the right lateral ventricle but not for the left lateral ventricle. CONCLUSIONS: A framework was proposed for evaluating, visualizing, and summarizing the local accuracy and variability of a segmentation algorithm. This framework can be used for improving the accuracy of segmentation algorithms, as well as providing useful feedback to improve the manual segmentation performance. More importantly, this framework can be applied for longitudinal monitoring of local ventricular changes of neonates with IVH.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,003
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,837
Score d'incertitude au seuil0,376

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,033
Tête enseignante GPT0,358
Écart entre enseignants0,325 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeAutre devis
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2015
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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