DeepVesselNet: Vessel Segmentation, Centerline Prediction, and Bifurcation Detection in 3-D Angiographic Volumes
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
We present DeepVesselNet, an architecture tailored to the challenges faced when extracting vessel trees and networks and corresponding features in 3-D angiographic volumes using deep learning. We discuss the problems of low execution speed and high memory requirements associated with full 3-D networks, high-class imbalance arising from the low percentage (<3%) of vessel voxels, and unavailability of accurately annotated 3-D training data-and offer solutions as the building blocks of DeepVesselNet. First, we formulate 2-D orthogonal cross-hair filters which make use of 3-D context information at a reduced computational burden. Second, we introduce a class balancing cross-entropy loss function with false-positive rate correction to handle the high-class imbalance and high false positive rate problems associated with existing loss functions. Finally, we generate a synthetic dataset using a computational angiogenesis model capable of simulating vascular tree growth under physiological constraints on local network structure and topology and use these data for transfer learning. We demonstrate the performance on a range of angiographic volumes at different spatial scales including clinical MRA data of the human brain, as well as CTA microscopy scans of the rat brain. Our results show that cross-hair filters achieve over 23% improvement in speed, lower memory footprint, lower network complexity which prevents overfitting and comparable accuracy that does not differ from full 3-D filters. Our class balancing metric is crucial for training the network, and transfer learning with synthetic data is an efficient, robust, and very generalizable approach leading to a network that excels in a variety of angiography segmentation tasks. We observe that sub-sampling and max pooling layers may lead to a drop in performance in tasks that involve voxel-sized structures. To this end, the DeepVesselNet architecture does not use any form of sub-sampling layer and works well for vessel segmentation, centerline prediction, and bifurcation detection. We make our synthetic training data publicly available, fostering future research, and serving as one of the first public datasets for brain vessel tree segmentation and analysis.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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