2024年7月5日
The present protocol describes an efficient multi-organ segmentation method called Swin-PSAxialNet, which has achieved excellent accuracy compared to previous segmentation methods. The key steps of this procedure include dataset collection, environment configuration, data preprocessing, model training and comparison, and ablation experiments.
我们的研究主要集中在人工智能在医学领域的应用,包括医学图像分割、医疗多模态、大语言模型和生物传感器等。
我们领域的最新进展包括基于零样本专业的分割模型(如 SAM)和序列模型(如 Wish member)。
当前深度学习模型面临的常见问题包括数据量不足和质量差,需要提高模型的泛化性、能力和鲁棒性。
我们的协议引入了PSA块和SPD块作为信息提取模块,提供了更全面的信息提取能力,并且与其他方法相比计算成本更低。
我库未来目标包括开发通用医疗大模型、多模型深度学习算法研究、智能医疗可穿戴设备设计等。
[旁白]首先,下载 Amos-2022 数据集并解释用于分析的图像。从数据集中选择 160 张图像作为训练数据集,从数据集中选择 40 张图像作为测试数据集。在终端上执行此命令以移动包含原始数据的目录。然后在原始数据目录中创建一个dataset.json文件,并输入数据集信息,例如训练和测试图像的数量以及标签名称。对于环境配置,安装 PaddlePaddle 环境和相应的昆仑版本。从 GitHub 克隆 PaddleSeg 存储库。在终端中,执行此命令以导航到 MedicalSeg 目录。要安装项目要求,请使用此命令。接下来,修改 yml 配置文件,包括 data_root、batch_size、model、train_dataset、val_dataset、optimizer、 LR_scheduler 和 loss 等参数。使用此命令指定执行所需的参数。将 NNU 网络训练过程配置为批量大小为 2 次,迭代次数为 80,000 次。每 20 次迭代记录一次,并利用 FP 16 精度。设置每 1000 次迭代的保存间隔。然后运行 Train.py。添加可视化DL参数可视化的参数use_VDL。创建四个 yml 文件,指定折叠 1 到 4,并使用五重交叉验证训练模型。接下来,将 PSAA 模块合并到整个网络中,保持与训练步骤相同。设置体积形状,并将轴向注意力启用为 true。运行命令 single fold train.py。评估单个折叠并配置参数。跨五个折叠处理集成处理。与主流多器官分割算法相比,Swin-PSAxialNet 展示了卓越的腹部器官分割性能。此外,Swin-PSAxialNet在边界分割方面表现出色,在所有比较算法中实现了最低的平均HD 95系数。与其他方法相比,参数共享机制的引入和对 Transformer 结构的增强有助于显着提高模型复杂性和推理速度。全面的消融实验显示,与标准 NNU 网络相比,分割性能更高,凸显了 PSAA 模块在上采样方面的优势。
本方案介绍了一种高效的多器官分割方法,名为 Swin-PSAxialNet,其准确性优于以往的技术。关键步骤包括数据集收集、环境配置、数据预处理、模型训练以及消融实验。
腹部CT成像中稳健的多器官分割对于实现临床前和转化研究中的定量、可重复读数至关重要。Swin-PSAxialNet 提高了分割的准确性和计算效率,支持高通量图像分析流程。该能力在药物发现和生物标志物开发的关键转折点上增强了预测信心和标准化水平。
Swin-PSAxialNet 可整合到涵盖早期发现、先导化合物识别和临床前研究的成像分析工作流程中,适用于需要定量器官分割的场景。