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嵌入坐标注意力机制的双视图脑肿瘤MRI分割方法研究

侯明君

嵌入坐标注意力机制的双视图脑肿瘤MRI分割方法研究

侯明君1
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作者信息

  • 1. 辽宁工程技术大学
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摘要

科技发展日新月异的同时,人们对健康的关注度也不断提高,脑肿瘤的高恶化率成为威胁人类健康的杀手之一,常见的诊断方法有电子计算机断层扫描、PET-CT、磁共振波谱分析、核磁共振成像(MRI)等,其中磁共振成像以其对人体更安全的非侵入的特点,相比于其他检查技术,患者接受度更高,是发现和诊断脑肿瘤的重要依据。针对脑肿瘤MRI的肿瘤区域占比小,存在类不平衡而影响网络分割精度的问题,提出一种嵌入坐标注意力机制的双视图脑肿瘤MRI分割方法。在U-Net网络的编码路径中,用卷积层代替最大池化层,减少特征信息丢失;编码路径和解码路径均加入残差模块,保持传递信息的完整性;解码路径嵌入坐标注意力机制兼顾位置信息和通道关系,以缓解类不平衡;将脑肿瘤MRI分别沿轴状视图和冠状视图方向切片,利用Softmax激活函数计算概率矩阵,把冠状视图概率矩阵转置,取二者平均值,融合生成双视图脑肿瘤MRI,充分利用脑肿瘤MRI的空间信息。在官方公布的BraTS2018数据集上实验,本文分割结果与原U-Net比较,相似度、敏感性和精确率三个评价指标,在整体区(WT)、核心区(TC)和增强区(ET)都有明显提升;单视图融合生成双视图MRI后,三个区域的相似度指标分别为0.906、0.848和0.868,与使用相同数据集的最优方法比较,WT基本一致,TC和ET分别提高1.0%、4.9%。实验结果表明,分割效果良好,能有效提高脑肿瘤MRI分割精度,本文方法的各项评价指标均表现突出,具有较高的参考和应用价值。

关键词

脑肿瘤/磁共振成像/U-Net网络/坐标注意力机制

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授予学位

硕士

学科专业

软件工程

导师

齐向明

学位年度

2023

学位授予单位

辽宁工程技术大学

语种

中文

中图分类号

R73
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