A deep learning‐based framework (Co‐ReTr) for auto‐segmentation of non‐small cell‐lung cancer in computed tomography images
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: Deep learning-based auto-segmentation algorithms can improve clinical workflow by defining accurate regions of interest while reducing manual labor. Over the past decade, convolutional neural networks (CNNs) have become prominent in medical image segmentation applications. However, CNNs have limitations in learning long-range spatial dependencies due to the locality of the convolutional layers. Transformers were introduced to address this challenge. In transformers with self-attention mechanism, even the first layer of information processing makes connections between distant image locations. Our paper presents a novel framework that bridges these two unique techniques, CNNs and transformers, to segment the gross tumor volume (GTV) accurately and efficiently in computed tomography (CT) images of non-small cell-lung cancer (NSCLC) patients. METHODS: Under this framework, input of multiple resolution images was used with multi-depth backbones to retain the benefits of high-resolution and low-resolution images in the deep learning architecture. Furthermore, a deformable transformer was utilized to learn the long-range dependency on the extracted features. To reduce computational complexity and to efficiently process multi-scale, multi-depth, high-resolution 3D images, this transformer pays attention to small key positions, which were identified by a self-attention mechanism. We evaluated the performance of the proposed framework on a NSCLC dataset which contains 563 training images and 113 test images. Our novel deep learning algorithm was benchmarked against five other similar deep learning models. RESULTS: The experimental results indicate that our proposed framework outperforms other CNN-based, transformer-based, and hybrid methods in terms of Dice score (0.92) and Hausdorff Distance (1.33). Therefore, our proposed model could potentially improve the efficiency of auto-segmentation of early-stage NSCLC during the clinical workflow. This type of framework may potentially facilitate online adaptive radiotherapy, where an efficient auto-segmentation workflow is required. CONCLUSIONS: Our deep learning framework, based on CNN and transformer, performs auto-segmentation efficiently and could potentially assist clinical radiotherapy workflow.
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 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) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| 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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».