論文の概要: Adversarial Robust Training of Deep Learning MRI Reconstruction Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2011.00070v3
- Date: Tue, 27 Apr 2021 05:51:44 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-01 17:21:01.074360
- Title: Adversarial Robust Training of Deep Learning MRI Reconstruction Models
- Title(参考訳): ディープラーニングMRI再構成モデルの逆ロバストトレーニング
- Authors: Francesco Caliv\'a, Kaiyang Cheng, Rutwik Shah, Valentina Pedoia
- Abstract要約: 我々は、訓練されたディープラーニング再構築ネットワークの再構築が困難である小さな合成摂動を生成するために、敵攻撃を用いる。
次に、ロバストトレーニングを使用して、これらの小さな特徴に対するネットワークの感度を高め、その再構築を促進する。
再構成ネットワークにロバストトレーニングを導入することで,偽陰性特徴率を低減できることが実験的に示された。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Deep Learning (DL) has shown potential in accelerating Magnetic Resonance
Image acquisition and reconstruction. Nevertheless, there is a dearth of
tailored methods to guarantee that the reconstruction of small features is
achieved with high fidelity. In this work, we employ adversarial attacks to
generate small synthetic perturbations, which are difficult to reconstruct for
a trained DL reconstruction network. Then, we use robust training to increase
the network's sensitivity to these small features and encourage their
reconstruction. Next, we investigate the generalization of said approach to
real world features. For this, a musculoskeletal radiologist annotated a set of
cartilage and meniscal lesions from the knee Fast-MRI dataset, and a
classification network was devised to assess the reconstruction of the
features. Experimental results show that by introducing robust training to a
reconstruction network, the rate of false negative features (4.8\%) in image
reconstruction can be reduced. These results are encouraging, and highlight the
necessity for attention to this problem by the image reconstruction community,
as a milestone for the introduction of DL reconstruction in clinical practice.
To support further research, we make our annotations and code publicly
available at https://github.com/fcaliva/fastMRI_BB_abnormalities_annotation.
- Abstract(参考訳): 深層学習(DL)は磁気共鳴画像の取得と再構成を促進する可能性がある。
それにもかかわらず、小さな特徴の復元が高い忠実さで達成されることを保証するための仕立て工法が数多く存在する。
本研究では, 訓練されたdl再構成ネットワークでは再構成が困難である小さな合成摂動を生成するために, 逆攻撃を用いる。
次に,これらの小さな特徴に対するネットワークの感度を高めるためにロバストなトレーニングを行い,その再構築を奨励する。
次に,本手法の現実的特徴への一般化について検討する。
そこで, 筋骨格の放射線技師が膝関節の軟骨と半月板の病変のセットに注釈を付け, 特徴の再構築を評価するために分類網を考案した。
画像再構成ネットワークにロバストトレーニングを導入することにより,画像再構成における偽陰性特徴率(4.8\%)を低減できることを示す。
これらの結果は, 臨床におけるdlリコンストラクション導入のマイルストーンとして, 画像レコンストラクションコミュニティによる注意が必要であることを強調するものである。
さらなる研究をサポートするため、アノテーションとコードはhttps://github.com/fcaliva/fastMRI_BB_abnormalities_annotationで公開しています。
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