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基于多尺度空间特征的冠状动脉CT血管造影图像分割网络
1
作者
陈盈涛
方康康
+3 位作者
张金敖
梁浩然
郭焕斌
邱兆文
《计算机应用》
北大核心
2025年第6期2007-2015,共9页
冠状动脉血管形态结构的复杂性以及计算机断层扫描(CT)血管造影(CTA)图像的采集条件差异会导致图像灰度分布不均匀、运动伪影和噪声等图像质量问题,进而产生冠状动脉结构分割时的漏判和误判问题。因此,提出一种基于多尺度空间特征的冠...
冠状动脉血管形态结构的复杂性以及计算机断层扫描(CT)血管造影(CTA)图像的采集条件差异会导致图像灰度分布不均匀、运动伪影和噪声等图像质量问题,进而产生冠状动脉结构分割时的漏判和误判问题。因此,提出一种基于多尺度空间特征的冠状动脉CTA图像分割网络——三维多尺度并行网络(MSP-Net)。首先,针对冠状动脉的空间跨度大和局部占比小的特点,采用多尺度网络分别提取冠状动脉CTA图像的全局特征和局部特征并融合它们,保证冠状动脉结构特征的完整提取;其次,冠状动脉重建采用由粗到细的思想,增强图像特征的冗余性,确保冠状动脉的边界分明,再利用不同尺度特征度融合方法重建冠状动脉结构,以提高分割结果的准确率,减少漏判和误判;最后,为了加快网络的训练,采用深监督策略,在不同网络层级上引入监督信号,从而提高训练效率。实验结果表明,所提网络在冠状动脉自动分割任务中的平均Dice相似系数(DSC)达到87.16%,比nnU-Net和Swin UNETR(Swin UNEt TRansformers)分别提高了4.04和2.31个百分点,而平均95%豪斯多夫距离(HD95)达到3.69 mm,比nnU-Net和Swin UNETR分别降低了14.43 mm和13.75 mm。可见,所提网络能有效提高冠状动脉结构的分割精度,有助于临床医生更准确地了解患者冠状动脉结构,从而更有效地评估病情。
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关键词
冠状动脉分割
计算机断层扫描血管造影
计算机辅助诊断
多尺度融合
语义分割
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职称材料
题名
基于多尺度空间特征的冠状动脉CT血管造影图像分割网络
1
作者
陈盈涛
方康康
张金敖
梁浩然
郭焕斌
邱兆文
机构
东北林业大学计算机与控制工程学院
中国共产党高平市委员会社会工作部
出处
《计算机应用》
北大核心
2025年第6期2007-2015,共9页
基金
黑龙江省重点研发计划项目(2023ZX02C10)。
文摘
冠状动脉血管形态结构的复杂性以及计算机断层扫描(CT)血管造影(CTA)图像的采集条件差异会导致图像灰度分布不均匀、运动伪影和噪声等图像质量问题,进而产生冠状动脉结构分割时的漏判和误判问题。因此,提出一种基于多尺度空间特征的冠状动脉CTA图像分割网络——三维多尺度并行网络(MSP-Net)。首先,针对冠状动脉的空间跨度大和局部占比小的特点,采用多尺度网络分别提取冠状动脉CTA图像的全局特征和局部特征并融合它们,保证冠状动脉结构特征的完整提取;其次,冠状动脉重建采用由粗到细的思想,增强图像特征的冗余性,确保冠状动脉的边界分明,再利用不同尺度特征度融合方法重建冠状动脉结构,以提高分割结果的准确率,减少漏判和误判;最后,为了加快网络的训练,采用深监督策略,在不同网络层级上引入监督信号,从而提高训练效率。实验结果表明,所提网络在冠状动脉自动分割任务中的平均Dice相似系数(DSC)达到87.16%,比nnU-Net和Swin UNETR(Swin UNEt TRansformers)分别提高了4.04和2.31个百分点,而平均95%豪斯多夫距离(HD95)达到3.69 mm,比nnU-Net和Swin UNETR分别降低了14.43 mm和13.75 mm。可见,所提网络能有效提高冠状动脉结构的分割精度,有助于临床医生更准确地了解患者冠状动脉结构,从而更有效地评估病情。
关键词
冠状动脉分割
计算机断层扫描血管造影
计算机辅助诊断
多尺度融合
语义分割
Keywords
coronary artery segmentation
Computed Tomography Angiography(CTA)
computer-aided diagnosis
multi-scale fusion
semantic segmentation
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名
作者
出处
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1
基于多尺度空间特征的冠状动脉CT血管造影图像分割网络
陈盈涛
方康康
张金敖
梁浩然
郭焕斌
邱兆文
《计算机应用》
北大核心
2025
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