Статья: УСТОЙЧИВАЯ К ШУМУ В РАЗМЕТКЕ СВЕРТОЧНАЯ НЕЙРОННАЯ СЕТЬ В ЗАДАЧЕ СЕГМЕНТАЦИИ ГЛИОМ НА МРТ ИЗОБРАЖЕНИЯХ

Сегментация медицинских изображений – одна из важнейших задач лучевой диагностики и терапии. Современные подходы к решению этой задачи основаны на глубоком обучении и показывают высокое качество при обучении на стандартизированных и специально собранных данных. Однако при работе с реальными клиническими изображениями ситуация кардинально меняется из-за принципиально более сложного устройства данных. В задаче сегментации опухолей головного мозга для планирования лучевой терапии размеры и интенсивности изображений существенно варьируются в зависимости от настроек аппарата магнитно-резонансной томографии; отмечается неоднозначность трактовки разными экспертами выявляемых на томограммах изменений; наконец, контуры мишени не всегда соответствуют изображению магнитно-резонансной томографии вследствие использования дополнительных модальностей при планировании облучения. В силу указанных причин сформированные выборки содержат большое количество шумных аннотаций. Мы предлагаем устойчивый алгоритм обучения, основанный на модификации традиционной архитектуры сверточной нейронной сети при помощи модуля для обучения весов, используемых в результирующей функции потерь (взвешенной перекрестной энтропии). Наша модель успешно борется с наличием шума в разметке и значительно уменьшает эффект высокой гетерогенности данных, повышая качество сегментации на 38%.