新研究攻克右心房分割难题

作者:白杰云等 来源:《IEEE医学成像汇刊》 发布时间:2025/8/7 10:15:09
新研究攻克右心房分割难题
近日,暨南大学副教授白杰云、教授张晓慎团队联合奥克兰大学、曼彻斯特大学等国际机构研究者,创新性地提出了基于3D深度学习网络RASnet的两阶段分割框架,首次在延迟钆增强磁共振成像(LGE-MRI)中实现右心房的高精度自动化分割,建立了该领域的基准模型,为心脏疾病的精准评估提供了关键工具。相关成果发表于《IEEE医学成像汇刊》。
人工智能助力右心房的数字化。研究团队供图,下同
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右心房作为维持正常心脏血流动力学的关键结构,在心脏储备、传导和辅助泵血中发挥核心作用,但其在临床诊断中常被忽视。近年来,随着介入心脏病学的发展,右心房的结构与功能评估对房颤、心力衰竭、肺动脉高压等疾病的诊疗愈发重要。
研究团队在国家自然科学基金等项目的资助下,针对右心房分割面临的类别不平衡、解剖结构变异大等挑战,设计了融合卷积神经网络(CNN)与视觉Transformer的混合架构 RASnet。该框架通过多路径输入模块捕捉多尺度特征,多尺度特征融合模块增强局部与空间信息保留,视觉Transformer模块捕捉全局上下文,多尺度上下文交互模块优化边缘分割,并结合深度监督机制提升模型鲁棒性。
团队在包含354例LGE-MRI的数据集(RAS数据集154例、JNU独立数据集200例)上开展实验。结果显示,RASnet在主要数据集上的Dice系数达92.19%,Jaccard系数0.8563,Hausdorff距离13.19,显著优于现有主流模型(如nnUnet、MedSAM等);在独立验证集上仍保持领先性能,证明其强大的泛化能力。