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摘要 用于自动分割脑部图像的深度学习方法可以分割图像的一片(2D)、五片连续的图像切片(2.5D)或整个图像体积(3D)。目前尚不清楚哪种方法更适合自动分割脑部图像。我们在三个自动分割模型(胶囊网络、UNets 和 nnUNets)中比较了这三种方法(3D、2.5D 和 2D)来分割脑部结构。我们使用在一项多机构研究中获得的 3430 个脑部 MRI 来训练和测试我们的模型。我们使用了以下性能指标:分割准确性、有限训练数据下的性能、所需的计算内存以及训练和部署期间的计算速度。3D、2.5D 和 2D 方法在所有模型中分别给出了最高到最低的 Dice 分数。当训练集大小从 3199 个 MRI 减少到 60 个 MRI 时,3D 模型保持了更高的 Dice 分数。 3D 模型在训练期间的收敛速度提高了 20% 至 40%,在部署期间的收敛速度提高了 30% 至 50%。但是,与 2.5D 或 2D 模型相比,3D 模型需要 20 倍以上的计算内存。这项研究表明,3D 模型更准确,在有限的训练数据下保持更好的性能,并且训练和部署速度更快。但是,与 2.5D 或 2D 模型相比,3D 模型需要更多的计算内存。

比较 3D、2.5D 和 2D 脑图像分割方法

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