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Enregistrement W2001180178 · doi:10.1118/1.4810968

Three‐dimensional prostate segmentation using level set with shape constraint based on rotational slices for 3D end‐firing TRUS guided biopsy

2013· article· en· W2001180178 sur OpenAlexafffund
Wu Qiu, Jing Yuan, Eranga Ukwatta, David Tessier, Aaron Fenster

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2013
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueMedical Image Segmentation Techniques
Établissements canadiensRobarts Clinical TrialsWestern University
Organismes subventionnairesCanadian Institutes of Health Research
Mots-clésProstateSegmentationConstraint (computer-aided design)Prostate biopsyMedical imagingImage segmentationSet (abstract data type)Level set (data structures)BiopsyArtificial intelligenceComputer visionMedicineComputer scienceNuclear medicineBiomedical engineeringRadiologyMathematicsGeometry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

PURPOSE: Prostate segmentation is an important step in the planning and treatment of 3D end-firing transrectal ultrasound (TRUS) guided prostate biopsy. In order to improve the accuracy and efficiency of prostate segmentation in 3D TRUS images, an improved level set method is incorporated into a rotational-slice-based 3D prostate segmentation to decrease the accumulated segmentation errors produced by the slice-by-slice segmentation method. METHODS: A 3D image is first resliced into 2D slices in a rotational manner in both the clockwise and counterclockwise directions. All slices intersect approximately along the rotational scanning axis and have an equal angular spacing. Six to eight boundary points are selected to initialize a level set function to extract the prostate contour within the first slice. The segmented contour is then propagated to the adjacent slice and is used as the initial contour for segmentation. This process is repeated until all slices are segmented. A modified distance regularization level set method is used to segment the prostate in all resliced 2D slices. In addition, shape-constraint and local-region-based energies are imposed to discourage the evolved level set function to leak in regions with weak edges or without edges. An anchor point based energy is used to promote the level set function to pass through the initial selected boundary points. The algorithm's performance was evaluated using distance- and volume-based metrics (sensitivity (Se), Dice similarity coefficient (DSC), mean absolute surface distance (MAD), maximum absolute surface distance (MAXD), and volume difference) by comparison with expert delineations. RESULTS: The validation results using thirty 3D patient images showed that the authors' method can obtain a DSC of 93.1% ± 1.6%, a sensitivity of 93.0% ± 2.0%, a MAD of 1.18 ± 0.36 mm, a MAXD of 3.44 ± 0.8 mm, and a volume difference of 2.6 ± 1.9 cm(3) for the entire prostate. A reproducibility experiment demonstrated that the proposed method yielded low intraobserver and interobserver variability in terms of DSC. The mean segmentation time of the authors' method for all patient 3D TRUS images was 55 ± 3.5 s, in addition to 30 ± 5 s for initialization. CONCLUSIONS: To address the challenges involved with slice-based 3D prostate segmentation, a level set based method is proposed in this paper. This method is especially developed for a 3D end-firing TRUS guided prostate biopsy system. The extensive experimental results demonstrate that the proposed method is accurate, robust, and computationally efficient.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,009

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,069
Tête enseignante GPT0,324
Écart entre enseignants0,255 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

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

En bref

Citations31
Publié2013
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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