电气工程与系统科学 > 图像与视频处理
[提交于 2025年8月21日
(此版本)
, 最新版本 2025年8月25日 (v2)
]
标题: 基于Hessian的轻量级神经网络在最小训练数据集上的脑血管分割
标题: Hessian-based lightweight neural network for brain vessel segmentation on a minimal training dataset
摘要: 在脑磁共振血管造影(MRA)中准确分割血管对于成功的手术程序(如动脉瘤修复或搭桥手术)至关重要。目前,注释主要通过手动分割或经典方法(如Frangi滤波器)进行,这些方法通常准确性不足。神经网络已成为医学图像分割的强大工具,但其发展依赖于标注良好的训练数据集。然而,缺乏公开可用的具有详细脑血管注释的MRA数据集。为解决这一差距,我们提出了一种基于Hessian矩阵的新型半监督学习轻量级神经网络,用于复杂结构(如管状结构)的3D分割,我们将其命名为HessNet。该解决方案是一个基于Hessian的神经网络,仅有6000个参数。HessNet可以在CPU上运行,并显著降低训练神经网络的资源需求。在最小训练数据集上的血管分割准确性达到了最先进的结果。它帮助我们创建了一个大型的半自动标注的脑MRA图像脑血管数据集,基于IXI数据集(标注了200张图像)。在应用HessNet后,由三位专家在三位神经血管外科医生的监督下进行注释。它提供了高精度的血管分割,并使专家只需关注最复杂的重点案例。该数据集可在https://git.scinalytics.com/terilat/VesselDatasetPartly获取。
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