Arxiv hàng ngày

Đây là trang tổng hợp các bài báo về trí tuệ nhân tạo được xuất bản trên toàn thế giới.
Trang này sử dụng Google Gemini để tóm tắt nội dung và hoạt động phi lợi nhuận.
Bản quyền của các bài báo thuộc về tác giả và tổ chức liên quan; khi chia sẻ, chỉ cần ghi rõ nguồn.

Phân đoạn mạch máu của hình ảnh siêu âm chức năng bằng cách sử dụng học sâu

Created by
  • Haebom

Tác giả

Hana Sebia (AISTROSIGHT), Thomas Guyet (AISTROSIGHT), Micka el Pereira (CERMEP - imagerie du vivant), Marco Valdebenito (CERMEP - imagerie du vivant), Hugues Berry (AISTROSIGHT), Benjamin Vidal (CERMEP - imagerie du vivant, CRNL, UCBL)

Phác thảo

Trong bài báo này, chúng tôi trình bày công cụ đầu tiên dựa trên học sâu để phân đoạn mạch máu trong hình ảnh siêu âm chức năng (fUS). fUS là một phương pháp không xâm lấn và có độ phân giải không gian-thời gian cao để đo lường sự thay đổi lưu lượng máu não, nhưng khó phân biệt động mạch và tĩnh mạch do lưu lượng máu ngược nhau trong cùng một điểm ảnh. Trong nghiên cứu này, chúng tôi phát triển một công cụ phân đoạn dựa trên học sâu có thể phân biệt tín hiệu từ các khoang mạch máu khác nhau dựa trên chú thích tự động của kính hiển vi định vị siêu âm (ULM). Chúng tôi đánh giá các kiến trúc UNet khác nhau trên hình ảnh fUS não chuột và đạt được độ chính xác 90%, điểm F1 71% và 0,59 IoU chỉ bằng 100 khung thời gian, tương đương với kết quả phân đoạn vành từ các phương thức hình ảnh khác. Hơn nữa, các mô hình được đào tạo trên dữ liệu trạng thái ổn định cho thấy khả năng khái quát hóa mạnh mẽ đối với hình ảnh được chụp trong quá trình kích thích thị giác. Nghiên cứu này cung cấp một giải pháp thay thế không xâm lấn và tiết kiệm chi phí cho ULM để cải thiện việc giải thích dữ liệu fUS và nâng cao hiểu biết của chúng ta về chức năng mạch máu. Quy trình được trình bày chứng minh khả năng nắm bắt chính xác huyết động học, với hệ số tương quan tuyến tính cao giữa tín hiệu ngăn dự đoán và thực tế.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Chúng tôi trình bày công cụ đầu tiên dựa trên học sâu để phân đoạn mạch máu trong hình ảnh fUS.
Cung cấp giải pháp thay thế không xâm lấn và tiết kiệm chi phí cho ULM.
Hiệu suất phân đoạn tuyệt vời (độ chính xác 90%, điểm F1 71%, IoU 0,59) đạt được chỉ với 100 khung thời gian.
Hiệu suất tổng quát tuyệt vời của các mô hình được đào tạo trên dữ liệu trạng thái ổn định.
Khả năng nắm bắt huyết động học chính xác.
Cải thiện việc giải thích dữ liệu fUS và hiểu biết về chức năng mạch máu.
Limitations:
ĐốI tượng nghiên cứu chỉ giới hạn ở não chuột. Cần xác minh thêm khả năng khái quát hóa cho các loài khác và con người.
Thiếu mô tả chi tiết về quy mô và tính đa dạng của tập dữ liệu được sử dụng.
Cần có một phân tích so sánh toàn diện hơn với các phương pháp phân đoạn dựa trên học sâu khác.
Giá trị IoU tương đối thấp so với các kỹ thuật chụp ảnh khác. (Vẫn còn chỗ để cải thiện.)
👍