Abdominal aortic aneurysms (AAAs) are progressive dilatations of the abdominal aorta that, if left untreated, can rupture with lethal consequences. Imaging-based patient monitoring is required to select patients eligible for surgical repair. In this work, we present a model based on implicit neural representations (INRs) to model AAA progression. We represent the AAA wall over time as the zero-level set of a signed distance function (SDF), estimated by a multilayer perception that operates on space and time. We optimize this INR using automatically extracted segmentation masks in longitudinal CT data. This network is conditioned on spatiotemporal coordinates and represents the AAA surface at any desired resolution at any moment in time. Using regularization on spatial and temporal gradients of the SDF, we ensure proper interpolation of the AAA shape. We demonstrate the network's ability to produce AAA interpolations with average surface distances ranging between 0.72 and 2.52 mm from images acquired at highly irregular intervals. The results indicate that our model can accurately interpolate AAA shapes over time, with potential clinical value for a more personalised assessment of AAA progression.


翻译:腹主动脉瘤(AAA)是腹主动脉的进行性扩张,若不治疗,可能破裂并导致致命后果。基于影像的患者监测是选择适合手术修复患者的关键。本研究提出一种基于隐式神经表示(INRs)的模型,用于建模AAA的进展。我们将随时间变化的AAA壁表示为符号距离函数(SDF)的零水平集,该函数由作用于空间和时间维度的多层感知器估计。利用纵向CT数据中自动提取的分割掩膜优化该INR。该网络以时空坐标为条件,可在任意时刻以任意所需分辨率重建AAA表面。通过对SDF空间和时间梯度的正则化处理,确保AAA形状的合理插值。我们验证了该网络在高度不规则时间间隔获取的图像间生成AAA插值的能力,其平均表面距离介于0.72至2.52毫米之间。结果表明,我们的模型能够精确插值随时间变化的AAA形状,对AAA进展的个性化评估具有潜在临床价值。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Heart Rate Extraction from Abdominal Audio Signals
Arxiv
1+阅读 · 2023年4月21日
Arxiv
12+阅读 · 2022年11月21日
Meta-Learning with Implicit Gradients
Arxiv
13+阅读 · 2019年9月10日
Simplifying Graph Convolutional Networks
Arxiv
12+阅读 · 2019年2月19日
Learning Implicit Fields for Generative Shape Modeling
Arxiv
11+阅读 · 2018年12月6日
VIP会员
最新内容
ICML 2026|ECA:面向开放式图文生成的高效持续对齐
俄乌战场地面机器人如何改写战争规则
专知会员服务
1+阅读 · 今天13:58
《无人水面艇文献综述与结构设计》135页
专知会员服务
10+阅读 · 6月13日
乌克兰战场背后的新武器
专知会员服务
7+阅读 · 6月12日
基于博弈论的陆军人机协同(长文报告)
专知会员服务
13+阅读 · 6月12日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员