AC
Adrià Casamitjana
Author with expertise in Image Segmentation Techniques
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
5
(60% Open Access)
Cited by:
233
h-index:
9
/
i10-index:
8
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Standardized Assessment of Automatic Segmentation of White Matter Hyperintensities and Results of the WMH Segmentation Challenge

Hugo Kuijf et al.Mar 19, 2019
Quantification of cerebral white matter hyperintensities (WMH) of presumed vascular origin is of key importance in many neurological research studies. Currently, measurements are often still obtained from manual segmentations on brain MR images, which is a laborious procedure. Automatic WMH segmentation methods exist, but a standardized comparison of the performance of such methods is lacking. We organized a scientific challenge, in which developers could evaluate their method on a standardized multi-center/-scanner image dataset, giving an objective comparison: the WMH Segmentation Challenge (https://wmh.isi.uu.nl/). Sixty T1+FLAIR images from three MR scanners were released with manual WMH segmentations for training. A test set of 110 images from five MR scanners was used for evaluation. Segmentation methods had to be containerized and submitted to the challenge organizers. Five evaluation metrics were used to rank the methods: (1) Dice similarity coefficient, (2) modified Hausdorff distance (95th percentile), (3) absolute log-transformed volume difference, (4) sensitivity for detecting individual lesions, and (5) F1-score for individual lesions. Additionally, methods were ranked on their inter-scanner robustness. Twenty participants submitted their method for evaluation. This paper provides a detailed analysis of the results. In brief, there is a cluster of four methods that rank significantly better than the other methods, with one clear winner. The inter-scanner robustness ranking shows that not all methods generalize to unseen scanners. The challenge remains open for future submissions and provides a public platform for method evaluation.
0

A next-generation, histological atlas of the human brain and its application to automated brain MRI segmentation

Adrià Casamitjana et al.Feb 6, 2024
Abstract Magnetic resonance imaging (MRI) is the standard tool to image the human brain in vivo . In this domain, digital brain atlases are essential for subject-specific segmentation of anatomical regions of interest (ROIs) and spatial comparison of neuroanatomy from different subjects in a common coordinate frame. High-resolution, digital atlases derived from histology (e.g., Allen atlas [3], BigBrain [4], Julich [5]), are currently the state of the art and provide exquisite 3D cytoarchitectural maps, but lack probabilistic labels throughout the whole brain. Here we present NextBrain , a next-generation probabilistic atlas of human brain anatomy built from serial 3D histology and corresponding highly granular delineations of five whole brain hemispheres. We developed AI techniques to align and reconstruct ∼10,000 histological sections into coherent 3D volumes, as well as to semi-automatically trace the boundaries of 333 distinct anatomical ROIs on all these sections. Comprehensive delineation on multiple cases enabled us to build an atlas with probabilistic labels throughout the whole brain. Further, we created a companion Bayesian tool for automated segmentation of the 333 ROIs in any in vivo or ex vivo brain MRI scan using the NextBrain atlas. We showcase two applications of the atlas: automated segmentation of ultra-high-resolution ex vivo MRI and volumetric analysis of brain ageing based on ∼4,000 publicly available in vivo MRI scans. We publicly release the raw and aligned data (including an online visualisation tool), probabilistic atlas, and segmentation tool. By enabling researchers worldwide to analyse brain MRI scans at a superior level of granularity without manual effort or highly specific neuroanatomical knowledge, NextBrain will accelerate our quest to understand the human brain in health and disease.