Rede de segmentação de linfonodos metastáticos para tumores de cabeça e pescoço

ZHOU Tao ,  

SHI Daozong ,  

XUE Jiawen ,  

PENG Caiyue ,  

DANG Pei ,  

ZHOU Zhongwei ,  

摘要

Os tumores de cabeça e pescoço são tumores malignos comuns em nosso país, cujo prognóstico é principalmente afetado pela metástase nos linfonodos cervicais. Na medicina, o diagnóstico é realizado após a imagem dos linfonodos metastáticos por meio da ressonância magnética (RM). No entanto, a técnica de imagem por ressonância magnética apresenta problemas como perda de informações morfológicas das lesões, baixo contraste na área da lesão e contornos borrados das lesões. Para enfrentar esses problemas, foi proposta uma rede de segmentação de linfonodos metastáticos para tumores de cabeça e pescoço para auxiliar médicos no diagnóstico. Primeiramente, foi projetado um módulo de atenção entre camadas e campos visuais, que recebe informações de características das camadas profundas e superficiais e utiliza um mecanismo de autoatenção para destacar as formas dos linfonodos metastáticos. Por meio do aprendizado usando mapas de características profundas com diferentes campos receptivos, são extraídas melhores características contextuais semânticas, e os mapas de características superficiais e profundas são fundidos pixel a pixel para melhorar as informações morfológicas da área da lesão. Em seguida, um módulo de fusão de características em múltiplas escalas foi projetado, que funde mapas de características em diferentes escalas na posição inicial da pirâmide de características, enriquecendo as informações morfológicas da área da lesão. Depois, um módulo de cabeça de previsão com atenção aprimorada foi projetado, que usa atenção paralela e um módulo de conversão de canais com portas nas características antes da previsão, destacando a área da lesão e refinando seus contornos. Por fim, a eficácia da rede foi validada utilizando um conjunto de dados clínicos de imagens médicas de metástases em linfonodos. Os resultados experimentais mostram que a rede proposta alcançou APdet, APseg, ARdet, ARseg, mAPdet e mAPseg de 74,88%, 74,12%, 63,11%, 62,28%, 74,64% e 74,04%, respectivamente, para a segmentação de lesões metastáticas em linfonodos. Esta rede realiza detecção e segmentação precisas da área das lesões metastáticas em linfonodos, tendo um significado positivo no auxílio ao diagnóstico de linfonodos.

关键词

Processamento de imagens médicas;Tumores de cabeça e pescoço;Metástase em linfonodos;Segmentação de instância;Mecanismo de atenção

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