RT-SRTS:单次 X 射线投影中的角度无关实时三维重建和肿瘤分割

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内容提要

本研究提出了一种新的多维统一的 Swin Transformer 模型,用于 3D 病灶分割。该模型利用自我监督的先验任务学习病灶解剖学的潜在模式,并在同一编码器中学习相应的语义信息。该方法在内部数据集上表现出显著改进,可用于自动化的 3D 病灶分割。

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关键要点

  • 准确的 CT 扫描病灶 3D 分割对病灶生长动力学建模至关重要。

  • 放射科医生通常仅在最大横截面面积的轴位切片上勾画病灶,导致大量未标记的 3D 体积和稀缺的标记 3D 体积。

  • 本研究提出了一种新模型,称为多维统一的 Swin Transformer (MDU-ST),用于 3D 病灶分割。

  • MDU-ST 由偏移窗口变换器编码器和卷积神经网络解码器组成,能够适应 2D 和 3D 输入。

  • 模型引入三阶段框架:1) 利用未标记的 3D 病灶体积学习解剖学模式;2) 微调编码器以执行 2D 病灶分割;3) 微调编码器以执行 3D 病灶分割。

  • 网络性能通过 Dice 相似系数和 Hausdorff 距离在内部 3D 病灶数据集上评估,表现出显著改进。

  • 该方法可用于自动化的 3D 病灶分割,辅助放射组学和肿瘤生长建模研究。

  • 本论文已被 IEEE 国际生物医学成像研讨会 (ISBI) 2023 接受。

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