論文の概要: Interaction of a priori Anatomic Knowledge with Self-Supervised
Contrastive Learning in Cardiac Magnetic Resonance Imaging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2205.12429v1
- Date: Wed, 25 May 2022 01:33:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-05-28 21:54:58.630357
- Title: Interaction of a priori Anatomic Knowledge with Self-Supervised
Contrastive Learning in Cardiac Magnetic Resonance Imaging
- Title(参考訳): 心臓磁気共鳴画像における先行解剖知識と自己教師付きコントラスト学習の相互作用
- Authors: Makiya Nakashima, Inyeop Jang, Ramesh Basnet, Mitchel Benovoy, W.H.
Wilson Tang, Christopher Nguyen, Deborah Kwon, Tae Hyun Hwang, David Chen
- Abstract要約: 自己教師付きコントラスト学習は、いくつかの医療画像タスクのパフォーマンスを高めることが示されている。
本研究では,解剖学の事前知識をSSCL訓練パラダイムに組み込むための最適手法を評価する。
解剖学の事前知識を用いることで,下流診断性能を大幅に向上できることがわかった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.7387261884863349
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Training deep learning models on cardiac magnetic resonance imaging (CMR) can
be a challenge due to the small amount of expert generated labels and inherent
complexity of data source. Self-supervised contrastive learning (SSCL) has
recently been shown to boost performance in several medical imaging tasks.
However, it is unclear how much the pre-trained representation reflects the
primary organ of interest compared to spurious surrounding tissue. In this
work, we evaluate the optimal method of incorporating prior knowledge of
anatomy into a SSCL training paradigm. Specifically, we evaluate using a
segmentation network to explicitly local the heart in CMR images, followed by
SSCL pretraining in multiple diagnostic tasks. We find that using a priori
knowledge of anatomy can greatly improve the downstream diagnostic performance.
Furthermore, SSCL pre-training with in-domain data generally improved
downstream performance and more human-like saliency compared to end-to-end
training and ImageNet pre-trained networks. However, introducing anatomic
knowledge to pre-training generally does not have significant impact.
- Abstract(参考訳): 心臓磁気共鳴画像(CMR)の深層学習モデルを訓練することは、少数の専門家が作成したラベルとデータソース固有の複雑さのために困難である。
自己教師付きコントラスト学習(SSCL)は、最近、いくつかの医療画像タスクのパフォーマンスを高めることが示されている。
しかし、事前訓練された表現が、周囲の急激な組織と比較して関心の一次器官をどの程度反映しているかは明らかでない。
本研究では,解剖学の事前知識をSSCL訓練パラダイムに組み込むための最適手法を評価する。
具体的には, セグメンテーションネットワークを用いてcmr画像中の心臓を明示的に局所化し, ssclを複数の診断タスクで事前訓練した。
解剖学の事前知識を用いることで,下流診断性能を大幅に向上できることがわかった。
さらに、ドメイン内データによるSSCL事前トレーニングは、エンド・ツー・エンドのトレーニングやImageNet事前トレーニングネットワークと比較して、ダウンストリームのパフォーマンスと人間的なサリエンシを改善した。
しかし、事前学習に解剖学的知識を導入することは、一般的に大きな影響を与えない。
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