适应波形VNet用于医疗图像细分中的单样样本测试时间适应.
Xiaoxue Qian1, Weiguo Lu1, You Zhang1
1Department of Radiation Oncology, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, Texas, USA.
Medical physics
|October 1, 2024
概括
这项研究引入了适应波幅-VNet (WaVNet) 用于医疗图像细分,使用测试时间适应 (TTA) 显著提高未见数据的准确性. 这种新的方法增强了对各种医学成像领域的细分,而不需要额外的标记数据.
科学领域:
- 医学图像分析 医学图像分析
- 深度学习 (Deep Learning) 是一种深度学习.
- 计算机视觉 计算机视觉
背景情况:
- 医学成像领域的转移 (例如,不同的扫描仪/协议) 降低了深度学习细分模型的性能.
- 手动数据标签是昂贵和耗时的;隐私问题限制了数据收集.
- 使用未标记的目标域数据的测试时间适应 (TTA) 为未见的数据集提供了实用解决方案.
研究的目的:
- 为了提高深度学习对未见的数据集的细分精度.
- 提高来自异质医学成像领域的单个样本的TTA的效率和稳定性.
主要方法:
- 建议使用未标记的测试样本对TTA进行动态适应波幅-VNet (WaVNet).
- 在V-Net编码器中嵌入多尺度波纹系数,用于自适应空间和光谱特征调整.
- 优化模型参数使用混合目标函数与形状感知,精细和损失函数.
主要成果:
- 与基线方法相比,在肝脏和前列腺数据集上实现了更高的细分精度.
- 报告的平均子系数 (DSC) 为78.10% (肝脏) 和80.02% (前列腺).
- 与没有适应的基线相比,显著改善,DSC增加了11.67% (肝脏) 和15.27% (前列腺).
结论:
- 通过无监督学习和多目标优化,自适应的WaVNet在测试时间有效地提高了在未见域中的图像细分精度.
- 该方法对数据稀缺或数据分布变化的临床应用是有益的,例如在线自适应性放射治疗.
- 开源代码可用于WaVNet实现.


