• English
    • svenska
  • English 
    • English
    • svenska
  • Login
View Item 
  •   Home
  • Student essays / Studentuppsatser
  • Institute of Clinical Sciences / Institutionen för kliniska vetenskaper
  • Medicinsk strålningsvetenskap
  • Masteruppsatser / Medicinsk strålningsvetenskap
  • View Item
  •   Home
  • Student essays / Studentuppsatser
  • Institute of Clinical Sciences / Institutionen för kliniska vetenskaper
  • Medicinsk strålningsvetenskap
  • Masteruppsatser / Medicinsk strålningsvetenskap
  • View Item
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

Moving towards clinical implementation of a deep-learning brain tumour segmentation algorithm: DICOM server integration

Abstract
Aim: This research project is part of a larger initiative where the aim is to develop a software tool that supports radiologists by providing more accurate tumour volume measurements on magnetic resonance imaging (MRI) scans. A specific aim within this larger endeavour is to integrate a deep-learning algorithm for brain tumour segmentation with a digital imaging and communications in medicine (DICOM) server. Method: The DeepMedic segmentation model was trained and tested using the brain tumour segmentation (BraTS) 2024 dataset, which included post-treatment glioma images from four MRI sequences. The model was trained to accurately identify distinct tumour regions. Orthanc was configured and used as a DICOM server to handle medical image retrieval, storage, and reintegration. A Python-based pipeline, built using existing Python packages and libraries, was developed to enable communication between DeepMedic and Orthanc, facilitating automated segmentation and data management. Result: The model was successfully trained on the BraTS 2024 dataset, without overfitting. Testing with the saved model demonstrated its ability to accurately segment the various tumour regions, as evaluated using the Dice similarity coefficient and the 95th percentile of the Hausdorff distance (HD95). While the model performed well in most cases, some discrepancies between regions were observed. An automated workflow integrates DeepMedic with Orthanc. The user enters a study id, after which Orthanc retrieves the corresponding DICOM series, converts, and prepares the images for DeepMedic. After segmentation, the results are converted back to DICOM format and sent to Orthanc for storage and availability for further use. Conclusion: The project demonstrated the potential of the technical implementation of a deep-learning-based brain tumour segmentation algorithm. However, further work is needed to enhance the robustness of the pipeline and ensure its applicability across a wider range of clinical settings before it can be tested on in-house clinical data.
Degree
Student essay
Other description
Syfte: Detta forskningsprojekt är en del av ett större initiativ där syftet är att utveckla ett mjukvaruverktyg som kan ge beslutstöd åt radiologer genom mer exakta mätningar av tumörvolymer på magnetresonanstomografi (MR)-undersökningar. Ett specifikt mål inom detta större projekt är att integrera en algoritm för djupinlärning för semgentation av hjärntumörer med en digital imaging and communications in medicine (DICOM)-server. Material och metod: DeepMedics segmenteringsmodell tränades och testades med hjälp av brain tumour segmentation (BraTS) 2024 dataset, som innehöll fyra MR-sekvenser. Datasetet består av patienter med gliom, efter behandling. Modellen tränades för att korrekt identifiera distinkta tumörregioner. Orthanc konfigurerades och användes som en DICOM-server för att hantera hämtning, lagring och återintegrering av medicinska bilder. En Python-baserad pipeline, byggd med hjälp av befintliga Python-paket och -bibliotek, utvecklades för att möjliggöra kommunikation mellan DeepMedic och Orthanc, vilket underlättar automatiserad segmentering och datahantering. Resultat: Modellen tränades framgångsrikt på datasetet BraTS 2024, utan överanpassning. Tester med den sparade modellen visade att den kunde segmentera de olika tumörregionerna på ett korrekt sätt, vilket utvärderades med hjälp av Dice similarity coefficient och den 95:e percentilen av Hausdorff-avståndet (HD95). Även om modellen fungerade bra i de flesta fall observerades vissa avvikelser mellan regionerna. Ett automatiserat arbetsflöde integrerar DeepMedic med Orthanc. Användaren anger ett studie-ID, varefter Orthanc hämtar motsvarande DICOM-serie, konverterar och förbereder bilderna för DeepMedic. Efter segmentering konverteras resultaten tillbaka till DICOM-format och skickas till Orthanc för lagring och görs tillgängligt för vidare användning. Slutsats: Projektet visade potentialen för den tekniska implementeringen av en algoritm för segmentering av hjärntumörer baserad på djupinlärning. Ytterligare arbete krävs dock för att förbättra robustheten i pipeline-processen och säkerställa dess tillämplighet i ett bredare spektrum av kliniska miljöer innan den kan testas på interna kliniska data.
URI
https://hdl.handle.net/2077/85451
Collections
  • Masteruppsatser / Medicinsk strålningsvetenskap
View/Open
Student essay (4.209Mb)
Date
2025-03-05
Author
Liljas, Camilla
Keywords
Deep-learning
Brain tumour segmentation
DICOM server integration
Language
eng
Metadata
Show full item record

DSpace software copyright © 2002-2016  DuraSpace
Contact Us | Send Feedback
Theme by 
Atmire NV
 

 

Browse

All of DSpaceCommunities & CollectionsBy Issue DateAuthorsTitlesSubjectsThis CollectionBy Issue DateAuthorsTitlesSubjects

My Account

LoginRegister

DSpace software copyright © 2002-2016  DuraSpace
Contact Us | Send Feedback
Theme by 
Atmire NV