等强度婴儿脑MR图像分割的深度学习方法综述

作者：张航; 王雅萍^*; 耿秀娟; 付鹏飞

来源：中国图象图形学报, 2020, 25(10): 2068-2078.

• 磁共振成像
• 等强度期
• 婴儿脑分割
• 深度学习
• 卷积神经网络

磁共振(magnetic resonance,MR)成像作为一种安全非侵入式的成像技术,可以提供高分辨率且具有不同对比度的大脑图像,被越来越多地应用于婴儿大脑研究中。将婴儿脑MR图像准确地分割为灰质、白质和脑脊液,是研究早期大脑发育模式不可或缺的基础处理环节。由于在等强度阶段(6～9月龄)婴儿脑MR图像中,灰质和白质信号强度基本一致,组织对比度极低,导致此阶段的脑组织分割非常具有挑战性。基于深度学习的等强度婴儿脑MR图像分割方法,由于其卓越的性能受到研究人员的广泛关注,但目前尚未有文献对该领域的方法进行系统总结和分析。因此本文对目前基于深度学习的等强度婴儿脑MR图像分割方法进行了系统总结,从基本思想、网络架构、性能及优缺点4个方面进行了介绍。并针对其中的典型算法在iSeg-2017数据集上的分割结果进行了对比分析,最后对等强度婴儿脑MR图像分割中存在的问题及未来研究方向进行展望。本文通过对目前基于深度学习的等强度婴儿脑MR图像分割方法进行总结,可以看出深度学习方法已经在等强度期婴儿脑分割中展现出巨大优势,相比传统方法在分割精度和效率上均有较大提升,将进一步促进人类人脑早期发育研究。