Automatic segmentation of the cerebellum in ultrasound volumes of the fetal brain

Authors

  • G. Velásquez Rodríguez Laboratorio de Imagenología Biomédica, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)
  • F. Arámbula Cosío Laboratorio de Imagenología Biomédica, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)
  • M. E. Guzmán Huerta Instituto Nacional de Perinatología, Ciudad de México
  • L. Camargo Marín Instituto Nacional de Perinatología, Ciudad de México
  • H. Borboa Olivares Instituto Nacional de Perinatología, Ciudad de México
  • B. Escalante Ramírez Departamento de Procesamiento de Señales, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México(UNAM)

DOI:

https://doi.org/10.17488/RMIB.36.2.4pdf

Keywords:

3D fetal ultrasound segmentation, fetal cerebellum, statistical shape models, spherical harmonics

Abstract

 

The size of the cerebellum in ultrasound volumes of the fetal brain has shown a high correlation with gestational age, which makes it a valuable feature to detect fetal growth restrictions. Manual annotation of the 3D surface of the cerebellum in an ultrasound volume is a time-consuming task, which needs to be performed by a highly trained expert. In order to assist the experts in the evaluation of cerebellar dimensions, we developed an automatic scheme for the segmentation of the 3D surface of the cerebellum in ultrasound volumes, using a spherical harmonics model. In this work, we present our validation results on 10 ultrasound volumes in which we have obtained an adequate accuracy in the segmentation of the cerebellum (mean Dice coefficient of 0.689). The method reported shows potential to effectively assist the experts in the assessment of fetal growth in ultrasound volumes.

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Author Biographies

G. Velásquez Rodríguez, Laboratorio de Imagenología Biomédica, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

F. Arámbula Cosío, Laboratorio de Imagenología Biomédica, Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico, Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM)

M. E. Guzmán Huerta, Instituto Nacional de Perinatología, Ciudad de México

L. Camargo Marín, Instituto Nacional de Perinatología, Ciudad de México

H. Borboa Olivares, Instituto Nacional de Perinatología, Ciudad de México

B. Escalante Ramírez, Departamento de Procesamiento de Señales, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México(UNAM)

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Published

2015-05-15

How to Cite

Velásquez Rodríguez, G., Arámbula Cosío, F., Guzmán Huerta, M. E., Camargo Marín, L., Borboa Olivares, H., & Escalante Ramírez, B. (2015). Automatic segmentation of the cerebellum in ultrasound volumes of the fetal brain. Revista Mexicana De Ingenieria Biomedica, 36(2), 121–129. https://doi.org/10.17488/RMIB.36.2.4pdf

Issue

Section

Research Articles

Dimensions Citation