Сегментация головного мозга человека по данным МРТ: проблемы, методы и применение

Сегментация изображений — одна из важнейших задач анализа медицинских изображений и часто первый и наиболее критичный этап многих клинических применений. При анализе МРТ головного мозга сегментацию обычно используют для измерения и визуализации анатомических структур мозга, анализа изменений в мозге, выделения патологических областей, планирования хирургических вмешательств и навигации при вмешательствах под контролем изображений. За последние несколько десятилетий в литературе были описаны различные методы сегментации, отличающиеся точностью и сложностью. В этой статье рассматриваются наиболее популярные методы, обычно применяемые для сегментации головного мозга по данным МРТ. Освещаются различия между ними, а также их возможности, преимущества и ограничения. Для решения сложной задачи сегментации МРТ головного мозга сначала изложены основные понятия сегментации изображений. Затем рассмотрены различные этапы предварительной обработки МРТ, включая регистрацию изображений, коррекцию неоднородности поля и удаление тканей, не относящихся к головному мозгу. В заключение после обзора различных методов сегментации головного мозга обсуждается проблема их валидации.