Open-source graphical user interface for the creation of synthetic skeletons for medical image analysis
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: Deformable medial modeling is an inverse skeletonization approach to representing anatomy in medical images, which can be used for statistical shape analysis and assessment of patient-specific anatomical features such as locally varying thickness. It involves deforming a pre-defined synthetic skeleton, or template, to anatomical structures of the same class. The lack of software for creating such skeletons has been a limitation to more widespread use of deformable medial modeling. Therefore, the objective of this work is to present an open-source user interface (UI) for the creation of synthetic skeletons for a range of medial modeling applications in medical imaging. Approach: A UI for interactive design of synthetic skeletons was implemented in 3D Slicer, an open-source medical image analysis application. The steps in synthetic skeleton design include importation and skeletonization of a 3D segmentation, followed by interactive 3D point placement and triangulation of the medial surface such that the desired branching configuration of the anatomical structure's medial axis is achieved. Synthetic skeleton design was evaluated in five clinical applications. Compatibility of the synthetic skeletons with open-source software for deformable medial modeling was tested, and representational accuracy of the deformed medial models was evaluated. Results: Three users designed synthetic skeletons of anatomies with various topologies: the placenta, aortic root wall, mitral valve, cardiac ventricles, and the uterus. The skeletons were compatible with skeleton-first and boundary-first software for deformable medial modeling. The fitted medial models achieved good representational accuracy with respect to the 3D segmentations from which the synthetic skeletons were generated. Conclusions: Synthetic skeleton design has been a practical challenge in leveraging deformable medial modeling for new clinical applications. This work demonstrates an open-source UI for user-friendly design of synthetic skeletons for anatomies with a wide range of topologies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,078 | 0,022 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».