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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

Deep Learning Based Rib Centerline Extraction and Labeling

verfasst von : Matthias Lenga, Tobias Klinder, Christian Bürger, Jens von Berg, Astrid Franz, Cristian Lorenz

Erschienen in: Computational Methods and Clinical Applications in Musculoskeletal Imaging

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

Automated extraction and labeling of rib centerlines is a typically needed prerequisite for more advanced assisted reading tools that help the radiologist to efficiently inspect all 24 ribs in a computed tomography (CT) volume. In this paper, we combine a deep learning-based rib detection with a dedicated centerline extraction algorithm applied to the detection result for the purpose of fast, robust and accurate rib centerline extraction and labeling from CT volumes. More specifically, we first apply a fully convolutional neural network to generate a probability map for detecting the first rib pair, the twelfth rib pair, and the collection of all intermediate ribs. In a second stage, a newly designed centerline extraction algorithm is applied to this multi-label probability map. Finally, the distinct detection of first and twelfth rib separately, allows to derive individual rib labels by simple sorting and counting the detected centerlines. We applied our method to CT volumes with an isotropic voxel spacing of 1.5 mm from 113 patients which included a variety of different challenges and achieved a mean centerline accuracy of 0.723 mm with respect to manual centerline annotations. The presented approach can be applied to similar tracing problems, such as detecting the spinal column centerline.

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Literatur
2.
Zurück zum Zitat Wu, D., et al.: A learning based deformable template matching method for automatic rib centerline extraction and labeling in CT images. In: Proceedings of 2012 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, CVPR 2012, pp. 980–987. IEEE (2012). https://doi.org/10.1109/CVPR.2012.6247774 Wu, D., et al.: A learning based deformable template matching method for automatic rib centerline extraction and labeling in CT images. In: Proceedings of 2012 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, CVPR 2012, pp. 980–987. IEEE (2012). https://​doi.​org/​10.​1109/​CVPR.​2012.​6247774
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Metadaten
Titel
Deep Learning Based Rib Centerline Extraction and Labeling
verfasst von
Matthias Lenga
Tobias Klinder
Christian Bürger
Jens von Berg
Astrid Franz
Cristian Lorenz
Copyright-Jahr
2019
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-030-11166-3_9