术前规划中的语义分割在经导管主动脉瓣置换中的应用-计算机科学-机器学习-语义分割-手术规划.pdf

术前规划中的语义分割在经导管主动脉瓣置换中的

应用

**

CedricZöllner,SimonReiß,AlexanderJaus,AmroalalaaSholi,

RalfSodian,andRainerStiefelhagen

KarlsruheInstituteofTechnology,Karlsruhe,Germany

HelmholtzInformationandDataScienceSchoolforHealth,Germany

DepartmentofThoracicandCardiovascularSurgery,HeartCentreLahr,Germany

simon.reiss@

本

译摘要当基于医学影像进行手术前的规划时，人工智能方法可以在评估过程

中中支持医生。在这项工作中，我们考虑了经导管主动脉瓣置换术（TAVR）

1术前规划的医疗指南，并确定可以通过语义分割模型来测量计算机断层扫

v描中的相关解剖结构的任务。我们首先从粗粒度的解剖信息中推导出细粒

3

7度的与TAVR相关的伪标签，以便训练分割模型并量化它们在扫描中找到

5这些结构的能力。此外，我们提出了一种对用于训练这些分割模型的损失

6函数进行调整的方法，并通过这种方法实现了性能上%的Dice系数

1

.提升。我们的细粒度与TAVR相关的伪标签和所基于的计算机断层扫描图

7

0像可以在/10.5281/zenodo获取。

5

2

:Keywords:语义分割·手术规划·TAVR规划

v

i

x

r1介绍和相关工作

a

在发达国家，主动脉瓣疾病影响%的人超过年龄[11]。许多情况

下可以通过将植入物放置在故障阀门上以恢复其功能来治疗此类疾病。实现

这一点的一种微创方法是经导管主动脉瓣置换术（TAVR）。在进行TAVR

之前，会进行术前计划，其中包括根据计算机断层扫描（CT）测量患者的解

剖特征。这根据指南[1]进行结构化，其中规定了需要评估的最重要的解剖

学：人工瓣膜要保持在位并封住主动脉，则必须知道主动脉瓣和环形区域的

形状与大小，测量主动脉根部的尺寸以确定支架的尺寸，还测量通往瓣膜的

血管通道，包括观察导管穿过的血管、即。、主动脉、股骨-和髂动脉。此外，

同等贡献

2C.Zöllneretal.

部

根