多尺度特征融合的膀胱癌磁共振成像分割算法

作     者：姜梓垚 李翔 魏本征 JIANG Ziyao;LI Xiang;WEI Benzheng

作者机构：山东中医药大学医学人工智能研究中心青岛266112 山东中医药大学青岛中医药科学院青岛266112 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(62372280,61872225) 山东省自然科学基金资助项目(ZR2020KF013,ZR2019ZD04) 青岛市科技惠民示范专项项目(23-2-8-smjk-2-nsh) 

出 版 物：《生物医学工程研究》 (Journal Of Biomedical Engineering Research)

年 卷 期：2024年第43卷第3期

页      码：181-189页

摘      要：针对膀胱癌磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)图像肿瘤区域面积小、膀胱壁边界模糊及像素不平衡等问题,本研究基于特征融合过程和不同图像像素之间的相关性,提出了一种多尺度特征融合的膀胱癌MRI图像分割算法。在编码阶段设计多尺度特征融合模块,用于学习不同编码器的多尺度信息,提取膀胱壁和肿瘤更加丰富的特征;在解码阶段设计的像素对比模块,可增加膀胱壁和膀胱肿瘤间的差异性,解决对比度低及像素不平衡问题,提高膀胱壁与肿瘤相邻边界区域的分割性能,实现膀胱癌多区域分割。本研究在膀胱癌MRI数据集上进行实验,结果显示,算法在膀胱壁和肿瘤区域的Dice分别为89.70%和89.13%、交并比(intersection over union, IoU)分别为81.32%和80.51%、豪斯多夫距离(Hausdorff distance, HD)分别为1.30和1.37,分割结果较已有算法均有一定提升。本研究能较好地辅助临床影像学诊断,可为后续肿瘤分期和临床诊疗提供重要依据。

主 题 词：多尺度特征融合 膀胱癌 T2加权MRI Swin Transformer 对比学习 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 08[工学] 0836[0836] 

D　O　I：10.19529/j.cnki.1672-6278.2024.03.02

馆 藏 号：203128553...