Med den ökande användningen av effektiv multimodal 3D-avbildning, kliniker kan komma åt longitudinell avbildning till stadium patologiska sjukdomar, för att övervaka effekten av terapeutiska åtgärder, eller för att bedöma och kvantifiera rehabiliteringsinsatser. Analys av sådana fyradimensionella (4D) bilddata som presenterar patologi, inklusive försvinnande och nyligen uppkomna skador, utgör en betydande utmaning på grund av förekomsten av komplexa spatio-temporala förändringar. Bildanalysmetoder för sådana 4D-bilddata måste omfatta inte bara ett koncept för gemensam segmentering av 3D-dataset för att redogöra för inneboende korrelationer av ämnesspecifika upprepade skanningar utan också en mekanism för att redogöra för stora deformationer och förstörelse och bildning av lesioner (t.ex. ödem, blödning) på grund av underliggande fysiologiska processer i samband med skada, ingripande och återhämtning. I detta dokument föreslår vi en ny ram som ger en gemensam ram för segmenteringsregistrering för att ta itu med det inneboende problemet med bildregistrering i närvaro av föremål som inte finns i alla bilder av tidsserierna. Våra metodikmodeller 4D förändrar patologisk anatomi över tid och ger också en explicit kartläggning av en hälsosam normativ mall till ett försökspersonens bilddata med patologi. Eftersom atlas-modererade segmenteringsmetoder inte kan förklara utseende och lokala patologiska strukturer som inte finns representerade i mallen atlas, ger det nya ramverket olika alternativ för initialisering via en övervakad inlärningsmetod, iterativ halvövervakad aktivt lärande, och även överföra lärande, vilket resulterar i en helautomatisk 4D-segmenteringsmetod. Vi demonstrerar effektiviteten i vårt nya tillvägagångssätt med syntetiska experiment och en 4D multimodal MRI datauppsättning av allvarliga traumatiska hjärnskador (TBI), inklusive validering via jämförelse med expertsegmenteringar. Den föreslagna metoden är dock generisk när det gäller olika kliniska tillämpningar som kräver kvantitativ analys av 4D-tomografi som representerar spatio-temporala förändringar av patologier.
I samband med utvecklingen föreslogs en gemensam segmenterings- och registreringsmetod REF för att modellera 4D-förändringar i patologisk anatomi över tid genom att tillhandahålla en uttrycklig kartläggning av en sund normativ mall.
Modeling 4D pathological changes by leveraging normative models
{'venue': 'Computer vision and image understanding : CVIU', 'journal': 'Computer vision and image understanding : CVIU', 'mag_field_of_study': ['Computer Science', 'Medicine']}