基于多尺度特征和反向注意力的肝脏肿瘤自动分割方法

肝脏肿瘤分割旨在定位肝脏肿瘤区域,以辅助医生进行精准诊治。鉴于深度学习能自动学习医学图像中复杂的特征和结构,已成为肝脏肿瘤分割的主流方法之一。但肝脏肿瘤的大小、形态存在显著差异及边缘模糊等问题,限制了深度学习模型的分割性能。基于此,该文提出了一种融合多尺度特征和反向注意力机制的深度网络,并用于肝脏肿瘤的自动分割。具体地,基于U-Net模型的框架,分别设计了多尺度特征提取模块和基于深度监督的反向注意力模块,使得网络能根据分割目标的大小自适应地选择不同尺度的特征,并引导网络关注分割目标的边缘特征,进而提高网络的边缘分割能力。此外,设计了一种新的混合损失,以解决医学图像分割中的类别不平衡问题。最后,在MICCAI2017 LiTS挑战赛数据集的数值实验结果表明,所提方法的Dice系数、平均对称表面距离ASSD分别为76.12%和3.25 mm。