应用对抗神经网络的胶质瘤MR图像分割
2022-01-21李丰卓符玲玲郭金鑫卢玉红唐奇伶
中南民族大学学报(自然科学版) 2022年1期
李丰卓,符玲玲,郭金鑫,卢玉红,唐奇伶
(中南民族大学 生物医学工程学院,武汉 430074)
脑胶质瘤是由于大脑和脊髓胶质细胞癌变所产生的、最常见的原发性颅脑肿瘤,发病率高、治愈率低[1].LGG(Low-Grade Gliomas)是其中最常见的,具有高度侵袭性[2],可以是良性或恶性,生长速度较慢.临床上通常采用粗略测量的方法评估,因此,实现肿瘤的准确分割和精确定位十分必要[3].随着医学影像学的发展,影像学技术在脑肿瘤患者的治疗中起着重要作用,MRI是一种非侵入性成像模式,特别适用于临床脑部病变检查.因此,开发使用磁共振(Magnetic Resonance,MR)图像的LGG分割模型,将为临床LGG的诊断过程自动化提供必要的前提.
近年来,脑肿瘤的分割分为手动分割和自动分割,然而手动分割成本大且耗时,分割结果会因医生经验的不足有显著差异[4].因此,自动分割是主要的分割方法.而传统计算机图像自动分割如基于区域分割、阈值分割以及特定理论等方法.大都利用图像浅层区域特征来实现分割,分割结果主要取决于图像预处理.近年来,深度学习算法发展迅速,得益于卷积神经网络(Convolution Neural Network,CNN)[5]的提出.例如:AlexNet[6],FCN[7],VoxResNet[8]等方法对图像处理方法的应用产生重大影响.深度学习还可以根据检测目标数据的特性来设计模型.HAVAEI等人[9]利用CNN设计一个两通路模型,一个是卷积,一个是全连接,但是由于网络模型的参数较多计算量较大,模型难以收敛,分割结果较差.ZHANG等人[10]利用大脑原始MR图像设计一个粗略分割的全卷积神经……
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