基于深度学习的头颈CTA影像的颅骨分割方法

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  针对当前常用的二维全卷积网络Unet存在的忽视空间位置信息,且特征信息丢失过多的问题,而常用三维全卷积网络3DUnet存在模型参数较多,所需显存较大的问题,提出由DMFNet网络和3DResUnet网络二阶段网络分割的思想,分阶段训练网络来分割颅骨。该二阶段网络在两个阶段使用不同尺度的数据对颅骨结构进行分割,一个阶段用于检测颅骨范围的粗分割,一个阶段用于颅骨的精细分割。DMFNet网络在3DUnet框架上加入了残差卷积块机制,并采用了多通路并行的组卷积方式降低网络学习的参数量,相较二维全卷积网络模型参数更少,且有效利用了空间位置信息,使得训练速度很快,分割精度适中,适用于检测颅骨范围。3DResUnet网络在3DUnet基础上加入了残差卷积块,又使用根据第一阶段检测结果来裁剪的感兴趣区域(Region of interest,ROI)作为输入数据,同时利用滑动采样机制,减少了显存的损耗,充分提高了训练效率和分割精度。最终能更精细地分割出颅骨部分。
  最后利用了多种评估方法对当前提出的方法得到的分割结果进行了客观有效的评估,评估结果表明方法的有效性。
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