Improved Estimation of Cardiac Function Parameters Using a Combination of Independent Automated Segmentation Results in Cardiovascular Magnetic Resonance Imaging.
This work aimed at combining different segmentation approaches to produce a robust and accurate segmentation result. Three to five segmentation results of the left ventricle were combined using the STAPLE algorithm and the reliability of the resulting segmentation was evaluated in comparison with the result of each individual segmentation method. This comparison was performed using a supervised approach based on a reference method. Then, we used an unsupervised statistical evaluation, the extended Regression Without Truth (eRWT) that ranks different methods according to their accuracy in estimating a specific biomarker in a population. The segmentation accuracy was evaluated by estimating six cardiac function parameters resulting from the left ventricle contour delineation using a public cardiac cine MRI database. Eight different segmentation methods, including three expert delineations and five automated methods, were considered, and sixteen combinations of the automated methods using STAPLE were investigated. The supervised and unsupervised evaluations demonstrated that in most cases, STAPLE results provided better estimates than individual automated segmentation methods. Overall, combining different automated segmentation methods improved the reliability of the segmentation result compared to that obtained using an individual method and could achieve the accuracy of an expert.
Laboratoire d'Imagerie Biomédicale, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Pierre et Marie Curie, Paris, France; École Spéciale de Mécanique et d'Électricité-Sudria, Ivry-sur-Seine, France.
Jessica
J
Lebenberg
Laboratoire Electronique, Informatique et Image, Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Bourgogne, Dijon, France.
Alain
A
Lalande
Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National des Sciences Appliquées Lyon, Université de Lyon, Villeurbanne, France.
Patrick
P
Clarysse
Unité d'Imagerie Moléculaire In Vivo, Service Hospitalier Frédéric Joliot, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris Sud, Orsay, France.
Irene
I
Buvat
Centre de Recherche en Acquisition et Traitement de l'Image pour la Santé, Centre National de la Recherche Scientifique, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Institut National des Sciences Appliquées Lyon, Université de Lyon, Villeurbanne, France.
Christopher
C
Casta
Laboratoire Electronique, Informatique et Image, Centre National de la Recherche Scientifique, Université de Bourgogne, Dijon, France.
Alexandre
A
Cochet
Laboratoire d'Imagerie Biomédicale, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Pierre et Marie Curie, Paris, France; École Spéciale de Mécanique et d'Électricité-Sudria, Ivry-sur-Seine, France.
Constantin
C
Constantinidès
Laboratoire d'Informatique Gaspard Monge, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Est Marne-la-Vallée, École Supérieure d'Ingénieurs en Électrotechnique et Électronique, Marne-la-Vallée, France.
Jean
J
Cousty
Laboratoire d'Imagerie Biomédicale, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Pierre et Marie Curie, Paris, France.
Alain
A
de Cesare
Groupe de Recherche en Informatique, Image, Automatique et Instrumentation de Caen, Centre National de la Recherche Scientifique, Caen, France.
Stephanie
S
Jehan-Besson
Laboratoire d'Imagerie Biomédicale, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Pierre et Marie Curie, Paris, France.
Muriel
M
Lefort
Laboratoire d'Informatique Gaspard Monge, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Paris-Est Marne-la-Vallée, École Supérieure d'Ingénieurs en Électrotechnique et Électronique, Marne-la-Vallée, France.
Laurent
L
Najman
École Spéciale de Mécanique et d'Électricité-Sudria, Ivry-sur-Seine, France.
Elodie
E
Roullot
Image Science for Interventional Techniques, Centre National de la Recherche Scientifique, Université d'Auvergne, Clermont-Ferrand, France.
Laurent
L
Sarry
Institut Pascal, Centre National de la Recherche Scientifique, Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, France.
Christophe
C
Tilmant
Unité d'Imagerie Moléculaire In Vivo, Service Hospitalier Frédéric Joliot, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Centre National de la Recherche Scientifique, Commissariat à l'Energie Atomique, Université Paris Sud, Orsay, France.
Frederique
F
Frouin
Laboratoire de Traitement du Signal et des Images, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Université de Rennes, Rennes, France.
Mireille
M
Garreau
D000465:Algorithms; D006801:Humans; D007089:Image Enhancement / Q000379:methods; D007090:Image Interpretation, Computer-Assisted / Q000379:methods*; D019028:Magnetic Resonance Imaging, Cine / Q000379:methods*; D010363:Pattern Recognition, Automated / Q000379:methods; D015203:Reproducibility of Results; D013318:Stroke Volume / Q000502:physiology*; D016277:Ventricular Function, Left / Q000502:physiology*