基于深度学习的DSA和增强CT/MRI图像配准及组织分割方法研究

批准号:
61972221
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
陈莉
依托单位:
学科分类:
生物信息计算与数字健康
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈莉
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中文摘要
将二维血管造影DSA图像与三维CT/MRI图像高精度配准融合,既可获得清晰且包含细小血管的血流动态信息,又可得到血管及周围组织的三维结构,一直是血管外科精准诊疗的目标,但现有方法尚难以满足临床需求。本项目旨在围绕该领域存在的挑战性问题,探索通过深度学习方法的创新和应用实现该目标的新途径。针对医疗影像分割和配准领域标注数据缺乏以及深度学习方法的弱归纳偏置等问题,在现有的迁移学习、强化学习、生成对抗网络、图神经网络、元学习等深度学习方法上突破和创新,提出基于强化学习和网络自学习先验的高稳定去运动伪影算法、基于多源数据迁移的单视角DSA图像主干血管三维重建、基于知识推理和注意力机制的半监督血管分割及修正、基于多智能体强化学习的非刚性精细配准和融合以及基于深度先验和元学习的医学影像自动分割等,进而实现一个基于深度学习的DSA与CT/MRI配准融合及三维组织分割系统,为血管外科医生精准诊疗提供支撑。
英文摘要
It has been the goal of precision vascular surgery to obtain the clear blood flow information, the three-dimensional structure of the blood vessels and the peripheral tissues by the high-precision registration and fusion of the two-dimensional digital subtraction angiography (DSA) images and the three-dimensional enhanced CT/MRI images. However, the existing methods are still difficult to meet clinical requirements. The project aims at exploring new approaches in the deep learning field to provide solutions for the challenging topic. First, we propose a robust motion deblurring algorithm based on reinforcement learning and self-learning priors to improve the quality of image segmentation and registration. Second, for lacking labeled data in the medical registration and segmentation fields, we propose a novel method for 3D main vessel reconstruction based on DSA images by multi-source data transfer learning. Third, a semi-supervised vessel segmentation and error correction method is proposed based on knowledge reasoning and attention mechanism. Fourth, the non-rigid registration and fusion algorithm based on multi-agent reinforcement learning is explored to achieve high-precision registration of DSA and CT/MRI images. Finally, in view of the weak inductive bias in the existing deep learning methods, we present the automatic segmentation of CT/MRI medical images based on deep prior and meta-learning. The project aims to make breakthroughs in deep learning methods such as transfer learning, reinforcement learning, graph neural networks, and meta learning and finally develops a deep learning-based DSA and CT/MRI registration and three-dimensional tissue segmentation system to support the precise diagnosis and treatment for vascular surgeons.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.neucom.2022.04.046
发表时间:2021-05
期刊:Neurocomputing
影响因子:6
作者:Yumeng Zhang;Li Chen;Yufeng Liu;Xiaoyan Guo;Wen Zheng;Junhai Yong
通讯作者:Yumeng Zhang;Li Chen;Yufeng Liu;Xiaoyan Guo;Wen Zheng;Junhai Yong
SEEVis: A Smart Emergency Evacuation Plan Visualization System with Data‐Driven Shot Designs
SEEVis:采用数据驱动镜头设计的智能紧急疏散计划可视化系统
DOI:10.1111/cgf.13999
发表时间:2020-06
期刊:Computer Graphics Forum
影响因子:2.5
作者:Q. Li;Y. J. Liu;L. Chen;X. C. Yang;Y. Peng;X. R. Yuan;M. L. L. Wijerathne
通讯作者:M. L. L. Wijerathne
DOI:10.3724/sp.j.1089.2020.18491
发表时间:2020
期刊:计算机辅助设计与图形学学报
影响因子:--
作者:张明岽;陈莉;雍俊海
通讯作者:雍俊海
DOI:--
发表时间:2023
期刊:中国美容整形外科杂志
影响因子:--
作者:肖晓笛;张龙;夏有辰;马建勋;沈伟伟;赵振民
通讯作者:赵振民
DOI:10.1109/tvcg.2021.3140153
发表时间:2023
期刊:IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics
影响因子:--
作者:Mingdong Zhang;Quan Li;Li Chen;Xiaoru Yuan;Jun-Hai Yong
通讯作者:Jun-Hai Yong
基于可视分析的气象数值模式预报订正方法研究
- 批准号:61572274
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:66.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:陈莉
- 依托单位:
三维颅颌面手术设计系统关键技术研究
- 批准号:61272225
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:陈莉
- 依托单位:
面向大规模地震数据的高效可视化与可视分析方法研究
- 批准号:91015008
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:100.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:陈莉
- 依托单位:
具有丰富表达性和高度图示性的矢量场特征可视化算法研究
- 批准号:60773143
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:29.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:陈莉
- 依托单位:
面向重大工程动力灾变的数值模拟集成平台关键技术研究
- 批准号:90715043
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:150.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:陈莉
- 依托单位:
国内基金
海外基金
