CRASS2012——胸片中锁骨解剖结构分割

今天将分享胸片中锁骨解剖结构分割完整实现版本，为了方便大家学习理解整个流程，将整个流程步骤进行了整理，并给出详细的步骤结果。感兴趣的朋友赶紧动手试一试吧。

一、CRASS2012介绍

正常解剖结构的自动描绘是医学图像计算机分析的先决条件。二维放射线图像（例如胸部放射线照片）的分析是一项具有挑战性的任务，因为叠加的正常和异常结构可能会导致难以辨别特定对象的边界。这些结构的检测、识别和分割需要结合有关其位置和外观的先验知识。由于正常解剖结构的可变性和病理学的存在而导致的医学成像中这两个特性的巨大变化可以通过使用从示例中学习的监督系统来处理。

CRASS2012关注胸片中锁骨的分割。锁骨是连接肩峰处的肩胛骨和胸锁关节处的胸骨的皮质骨。X 光照片中的 2D 投影导致其他几个结构与锁骨重叠。值得注意的是，这些是肋骨、纵隔和肺血管树的较大血管。获得锁骨的准确分割对于许多应用都是有用的。

二、CRASS2012任务

胸片中锁骨解剖结构自动分割。

三、CRASS2012数据集

从包含在撒哈拉以南非洲结核病发病率高的两个地点获取的图像的数据库中选择了一组连续获得的 548 张后前胸部 X 光片。所有受试者均年满 15 岁或以上。使用不同分辨率的数字胸部放射成像设备（荷兰代尔夫特成像系统）的图像，典型分辨率为 1800x2000 像素，像素大小为 250 lm 各向同性。在整个图像集中，有 225 个被认为是正常的 放射科医生专家表示，其中 333 幅图像存在异常。在异常图像中，220 张图像中锁骨所在的肺部上部区域存在异常。数据分为训练集和测试集。训练集包含 299 张图像，测试集包含 249 张图像。该方法的开发和优化完全是在训练集上进行的，测试集仅用于计算最终结果。

使用锁骨的手动追踪作为参考标准。锁骨是投射在低密度背景（肺实质）上的高密度物体。锁骨的边缘通常表现为密度比内部更高的脊。即使对于人类专家来说，也很难准确地划定这个边界。锁骨的复杂横截面形状导致胸部X光片上出现多个阴影。通常锁骨的边缘部分与肋骨对齐。特别是锁骨内侧部分很难追踪，因为腔静脉、肋骨和纵隔结构有多个重叠的阴影。胸锁关节并不总是投射在肺野内，并且可能被隐藏或很难看到。锁骨的轮廓是由三位受过训练的阅片人在放射专家的指导下绘制的。其中一位阅片人被用来设定参考标准。以与自动方法相同的方式将另外两个读数器的轮廓与参考标准进行比较。这些阅片人被称为第二和第三观察者。为了确保最佳轮廓，放射科专家定期检查轮廓。

数据下载：

https://crass.grand-challenge.org/Download/

四、技术路线

1、图像预处理，缩放到固定大小1024x1024，然后采用均值为0，方差为1的方式进行归一化处理。然后将数据分成训练集和验证集。

2、搭建VNet2d网络，使用AdamW优化器，学习率是0.001，batchsize是8，epoch是300，损失函数采用二分类的dice和交叉熵。

3、训练结果和验证结果

4、验证集分割结果

左图是原始胸片图像，中间是金标准分割结果，右边是预测分割结果。

5、测试集分割结果