顶会两篇论文连发,华为云医疗AI低调中崭露头角

摘要:2020年国际医学图像计算和计算机辅助干预会议(MICCAI 2020),论文接收结果已经公布。华为云医疗AI团队和华中科技大学合作的2篇研究成果入选。

同时两篇研究成果被行业顶会收录,华为云医疗AI布局,低调浮出水面。

2020年国际医学图像计算和计算机辅助干预会议(MICCAI 2020),论文接收结果已经公布。其中,华为云医疗AI团队和华中科技大学合作的2篇研究成果入选。

MICCAI 2020横跨医学影像计算和计算机辅助介入两个领域,已经有16年发展历史,是国际公认的行业顶尖学术会议。不仅有国际影响力和学术权威性,还是医学影像分析领域的前沿热点风向标,更是验证相关研究成果含金量的地方。

顶会两篇论文连发,华为云医疗AI低调中崭露头角

语义/实例分割问题是近年来医学图像计算领域的一个热门研究课题,70%以上的国际竞赛都是围绕着它展开。此次华为云医疗AI团队的2篇论文,针对的是医学图像计算领域中语义/实例分割问题,探讨如何将心脏、肝脏、前列腺等器官的原始图像数据转化为高价值的空间结构化信息。具有很强的临床使用价值,不仅能够辅助医生决策,还能帮助医生完成术前规划,肿瘤动态监控等任务。

在研究论文中,华为云医疗AI团队提出的方法,用于解决由医疗设备成像、器官病灶本身构造等因素造成的待分割物体边缘不清晰问题——这是此前深度学习算法很难发挥效力的场景。

华为云团队提出的两个方法中,每一个都展示出了超越传统方法的效果。

医疗+AI最新成果

其中一篇论文,名为“Pay More Attention to Discontinuity for Medical Image Segmentation”,研究的是如何分割好医疗影像中不连续的区域(比如器官病灶等)。

论文中表示,已有的分割方法在处理这种情况时,经常错误地将区域内的不连续位置误判为区域边界,导致预测的区域边界不准确。

比如下图中的情况(左侧是标签图,右侧是已有方法分割图像的情况,黄圈是缺失部分):

顶会两篇论文连发,华为云医疗AI低调中崭露头角

在这篇论文中,华为云医疗AI团队联合华中科技大学,论述了区域内不连续问题导致边缘分割不准确的概念,并提出了解决方法:提升不连续位置的注意力。

具体来说,是应用边缘检测器来识别不连续的位置,并将此“不连续”监督信号添加到loss目标函数中,配合常规Dice loss组合成多任务目标学习函数,以此进行更精准的边缘识别,算法框架如下图所示:

他们将这一算法在三种医学图像分割任务上进行了全方位验证,分别是:MRI心脏分割数据集-Cardiac500、MRI前列腺分割数据集T2-SPIR和MRI肝脏分割数据集Medical Segmentation Decathlon。

结果显示,相比于已有基线方法,衡量分割结果的核心指标都有所提升。其中。在心脏分割迁移任务上Cardiac500迁移到ACDC的结果提升了5.1个百分点。

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为了进一步验证他们提出的方法有效性,他们还进一步分析了Cardiac500数据集中2645个测试样本的分割结果分布,结果显示完全消除了核心指标小于0.8的样本,相比之下,基线方法有13个样本低于0.8。

顶会两篇论文连发,华为云医疗AI低调中崭露头角

另一篇论文,题目为“Learning Directional Feature Maps for CardiacMRI Segmentation”,同样是华为云医疗AI团队联合华中科技大学的研究成果。

通常情况下,磁场不均匀和在核磁共振成像过程中脏器运动等因素会产生伪影,使得目标边界模糊。但当前基于深度学习的分割方法由于缺乏有效的语义像素级关联,导致分割出来的目标物体无法维系解剖学结构,如下图所示:

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