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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Al-Fakih,&#x20;Abdulkhalek</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Shazly,&#x20;Abdullah</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Mohammed,&#x20;Abbas</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Elbushnaq,&#x20;Mohammed</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Ryu,&#x20;Kanghyun</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Gu,&#x20;Yeong&#x20;Hyeon</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Al-masni,&#x20;Mohammed&#x20;A.</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Makary,&#x20;Meena&#x20;M.</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-06-20T05:00:07Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-06-20T05:00:07Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2024-06-20</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2024-07</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="issn">1110-0168</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;150098</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">Manual&#x20;segmentation&#x20;of&#x20;brain&#x20;tumors&#x20;using&#x20;structural&#x20;magnetic&#x20;resonance&#x20;imaging&#x20;(MRI)&#x20;is&#x20;an&#x20;arduous&#x20;and&#x20;time-consuming&#x20;task.&#x20;Therefore,&#x20;automatic&#x20;and&#x20;robust&#x20;segmentation&#x20;will&#x20;considerably&#x20;influence&#x20;neurooncological&#x20;clinical&#x20;trials&#x20;by&#x20;reducing&#x20;excessive&#x20;manual&#x20;annotation&#x20;time.&#x20;Herein,&#x20;we&#x20;propose&#x20;a&#x20;deep&#x20;learning&#x20;model&#x20;that&#x20;automatically&#x20;segments&#x20;brain&#x20;tumors&#x20;even&#x20;in&#x20;cases&#x20;of&#x20;missing&#x20;MRI&#x20;sequences,&#x20;which&#x20;are&#x20;common&#x20;in&#x20;practical&#x20;clinical&#x20;settings.&#x20;To&#x20;address&#x20;this&#x20;issue,&#x20;we&#x20;enhance&#x20;a&#x20;generative&#x20;adversarial&#x20;network&#x20;(GAN)&#x20;by&#x20;incorporating&#x20;a&#x20;squeeze-and-excitation&#x20;(SE)&#x20;attention&#x20;module&#x20;into&#x20;its&#x20;generator&#x20;and&#x20;a&#x20;PatchGAN&#x20;into&#x20;its&#x20;discriminator.&#x20;The&#x20;SE&#x20;module&#x20;recalibrates&#x20;channel&#x20;responses&#x20;by&#x20;explicitly&#x20;modeling&#x20;interdependencies,&#x20;enabling&#x20;the&#x20;network&#x20;to&#x20;focus&#x20;on&#x20;critical&#x20;regions&#x20;such&#x20;as&#x20;tumor&#x20;areas.&#x20;Our&#x20;proposed&#x20;generative&#x20;model&#x20;is&#x20;optimized&#x20;using&#x20;a&#x20;combination&#x20;of&#x20;adversarial,&#x20;structural&#x20;similarity,&#x20;and&#x20;mean&#x20;absolute&#x20;error&#x20;losses&#x20;to&#x20;synthesize&#x20;missing&#x20;MRI&#x20;sequences&#x20;more&#x20;effectively.&#x20;This&#x20;enhancement&#x20;allows&#x20;our&#x20;model&#x20;to&#x20;synthesize&#x20;the&#x20;missing&#x20;MRI&#x20;sequence&#x20;(fluid&#x20;attenuated&#x20;inversion&#x20;recovery&#x20;[FLAIR])&#x20;by&#x20;leveraging&#x20;information&#x20;from&#x20;other&#x20;available&#x20;sequences&#x20;(T1-weighted,&#x20;T2weighted,&#x20;or&#x20;contrast-enhanced&#x20;T1-weighted&#x20;[T1ce]).&#x20;For&#x20;the&#x20;segmentation&#x20;task,&#x20;we&#x20;employ&#x20;an&#x20;optimized&#x20;nnU-Net&#x20;model,&#x20;which&#x20;is&#x20;trained&#x20;using&#x20;existing&#x20;sequences&#x20;and&#x20;evaluated&#x20;using&#x20;both&#x20;available&#x20;and&#x20;synthesized&#x20;sequences&#x20;(including&#x20;missing&#x20;ones),&#x20;mimicking&#x20;real-world&#x20;scenarios&#x20;where&#x20;often&#x20;only&#x20;limited&#x20;MRI&#x20;sequences&#x20;are&#x20;available&#x20;or&#x20;usable.&#x20;Our&#x20;findings&#x20;reveal&#x20;a&#x20;notable&#x20;enhancement&#x20;in&#x20;brain&#x20;tumor&#x20;segmentation,&#x20;as&#x20;indicated&#x20;by&#x20;a&#x20;significant&#x20;increase&#x20;in&#x20;overall&#x20;the&#x20;Dice&#x20;similarity&#x20;coefficient&#x20;(DSC)&#x20;from&#x20;0.688%&#x20;(when&#x20;FLAIR&#x20;is&#x20;missing)&#x20;to&#x20;0.873%&#x20;(when&#x20;using&#x20;synthesized&#x20;FLAIR&#x20;derived&#x20;from&#x20;T2).&#x20;This&#x20;improvement&#x20;brings&#x20;the&#x20;segmentation&#x20;performance&#x20;closer&#x20;to&#x20;what&#x20;was&#x20;achieved&#x20;when&#x20;real&#x20;FLAIR&#x20;was&#x20;available,&#x20;where&#x20;the&#x20;DSC&#x20;reaches&#x20;0.901%.&#x20;Moreover,&#x20;our&#x20;synthesizing&#x20;model&#x20;was&#x20;also&#x20;tested&#x20;on&#x20;two&#x20;additional&#x20;datasets:&#x20;the&#x20;BraTS&#x20;2020&#x20;validation&#x20;set&#x20;and&#x20;BraTS&#x20;Africa&#x20;2023&#x20;training&#x20;set,&#x20;which&#x20;produces&#x20;results&#x20;comparable&#x20;to&#x20;those&#x20;of&#x20;BraTS&#x20;2021,&#x20;thereby&#x20;proving&#x20;its&#x20;robustness&#x20;and&#x20;generalizability.&#x20;In&#x20;addition,&#x20;the&#x20;resulting&#x20;tumor&#x20;segmentations&#x20;are&#x20;subsequently&#x20;employed&#x20;to&#x20;assess&#x20;the&#x20;response&#x20;to&#x20;treatment&#x20;in&#x20;cases&#x20;where&#x20;all&#x20;sequences&#x20;were&#x20;available&#x20;and&#x20;when&#x20;synthesis&#x20;was&#x20;employed,&#x20;according&#x20;to&#x20;response&#x20;assessment&#x20;in&#x20;neuro-oncology&#x20;criteria.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">Alexandria&#x20;University</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">FLAIR&#x20;MRI&#x20;sequence&#x20;synthesis&#x20;using&#x20;squeeze&#x20;attention&#x20;generative&#x20;model&#x20;for&#x20;reliable&#x20;brain&#x20;tumor&#x20;segmentation</dcvalue>
<dcvalue element="type" qualifier="none">Article</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="doi">10.1016&#x2F;j.aej.2024.05.008</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">Alexandria&#x20;Engineering&#x20;Journal,&#x20;v.99,&#x20;pp.108&#x20;-&#x20;123</dcvalue>
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