Automatic Brain Segmentation for PET/MR Dual-Modal Images Through a Cross-Fusion Mechanism

情态动词 分割 计算机科学 人工智能 融合 计算机视觉 对偶(语法数字) 图像分割 磁共振成像 机制(生物学) 模式识别(心理学) 医学 物理 放射科 材料科学 文学类 哲学 艺术 量子力学 高分子化学 语言学
作者
Hongyan Tang,Zhenxing Huang,Wenbo Li,Yaping Wu,Jianmin Yuan,Yang Yang,Yan Zhang,Jing Qin,Hairong Zheng,Dong Liang,Meiyun Wang,Zixiang Chen
出处
期刊:IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-18
标识
DOI:10.1109/jbhi.2024.3516012
摘要

The precise segmentation of different brain regions and tissues is usually a prerequisite for the detection and diagnosis of various neurological disorders in neuroscience. Considering the abundance of functional and structural dual-modality information for positron emission tomography/magnetic resonance (PET/MR) images, we propose a novel 3D whole-brain segmentation network with a cross-fusion mechanism introduced to obtain 45 brain regions. Specifically, the network processes PET and MR images simultaneously, employing UX-Net and a cross-fusion block for feature extraction and fusion in the encoder. We test our method by comparing it with other deep learning-based methods, including 3DUXNET, SwinUNETR, UNETR, nnFormer, UNet3D, NestedUNet, ResUNet, and VNet. The experimental results demonstrate that the proposed method achieves better segmentation performance in terms of both visual and quantitative evaluation metrics and achieves more precise segmentation in three views while preserving fine details. In particular, the proposed method achieves superior quantitative results, with a Dice coefficient of 85.73% 0.01%, a Jaccard index of 76.68% 0.02%, a sensitivity of 85.00% 0.01%, a precision of 83.26% 0.03% and a Hausdorff distance (HD) of 4.4885 14.86%. Moreover, the distribution and correlation of the SUV in the volume of interest (VOI) are also evaluated (PCC>0.9), indicating consistency with the ground truth and the superiority of the proposed method. In future work, we will utilize our whole-brain segmentation method in clinical practice to assist doctors in accurately diagnosing and treating brain diseases.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
guihai发布了新的文献求助10
刚刚
霸气的战斗机完成签到,获得积分20
刚刚
魔幻盛男完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Novell完成签到,获得积分10
2秒前
han发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
YNHN发布了新的文献求助10
2秒前
ddaa完成签到,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
慕青应助温婉的篮球采纳,获得10
4秒前
5秒前
彭于晏应助爱听歌的以山采纳,获得10
5秒前
wifi发布了新的文献求助10
6秒前
Ffan完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
CodeCraft应助静静采纳,获得10
7秒前
程雯慧发布了新的文献求助10
7秒前
认真的飞扬完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI5应助形心1431采纳,获得30
8秒前
於傲松应助YNHN采纳,获得10
8秒前
万能图书馆应助JHY采纳,获得30
9秒前
9秒前
Wait发布了新的文献求助10
9秒前
wanci应助裘文献采纳,获得10
10秒前
qql发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
12秒前
Hello应助dyr采纳,获得10
13秒前
英俊的铭应助Superan采纳,获得10
13秒前
wwan发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
linxi发布了新的文献求助30
15秒前
17秒前
小马哥爱学习完成签到,获得积分10
17秒前
小周发布了新的文献求助20
18秒前
情怀应助XIA采纳,获得10
18秒前
顾大大发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
SOFT MATTER SERIES Volume 22 Soft Matter in Foods 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
Rapid synthesis of subnanoscale high-entropy alloys with ultrahigh durability 666
Storie e culture della televisione 500
Selected research on camelid physiology and nutrition 500
《2023南京市住宿行业发展报告》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4887055
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4172043
关于积分的说明 12947422
捐赠科研通 3932755
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2157780
邀请新用户注册赠送积分活动 1176252
关于科研通互助平台的介绍 1080620