論文の概要: A Weakly Supervised and Globally Explainable Learning Framework for Brain Tumor Segmentation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.01191v1
- Date: Fri, 2 Aug 2024 11:18:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-08-05 13:37:26.406826
- Title: A Weakly Supervised and Globally Explainable Learning Framework for Brain Tumor Segmentation
- Title(参考訳): 脳腫瘍分離のための弱教師付き,グローバルに説明可能な学習フレームワーク
- Authors: Ruitao Xie, Limai Jiang, Xiaoxi He, Yi Pan, Yunpeng Cai,
- Abstract要約: マシンベースの脳腫瘍セグメント化は、医師がより良い診断を行うのに役立つ。
脳腫瘍の複雑な構造と高価なピクセルレベルのアノテーションは、自動腫瘍セグメンテーションの課題を示す。
我々は,ピクセルレベルのアノテーションを必要とせずに,例外的な脳腫瘍のセグメンテーション性能を実現する反ファクト生成フレームワークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.253446049933483
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Machine-based brain tumor segmentation can help doctors make better diagnoses. However, the complex structure of brain tumors and expensive pixel-level annotations present challenges for automatic tumor segmentation. In this paper, we propose a counterfactual generation framework that not only achieves exceptional brain tumor segmentation performance without the need for pixel-level annotations, but also provides explainability. Our framework effectively separates class-related features from class-unrelated features of the samples, and generate new samples that preserve identity features while altering class attributes by embedding different class-related features. We perform topological data analysis on the extracted class-related features and obtain a globally explainable manifold, and for each abnormal sample to be segmented, a meaningful normal sample could be effectively generated with the guidance of the rule-based paths designed within the manifold for comparison for identifying the tumor regions. We evaluate our proposed method on two datasets, which demonstrates superior performance of brain tumor segmentation. The code is available at https://github.com/xrt11/tumor-segmentation.
- Abstract(参考訳): マシンベースの脳腫瘍セグメント化は、医師がより良い診断を行うのに役立つ。
しかし、脳腫瘍の複雑な構造と高価なピクセルレベルのアノテーションは、自動腫瘍セグメンテーションの課題を呈している。
本稿では, ピクセルレベルのアノテーションを必要とせずに, 例外的な脳腫瘍のセグメンテーション性能を実現するための反ファクト生成フレームワークを提案する。
本フレームワークは, クラス関連機能とクラス関連機能とを効果的に分離し, クラス関連機能を埋め込み, クラス属性を変更しながら, アイデンティティ機能を保存する新しいサンプルを生成する。
抽出したクラス関連特徴についてトポロジカルデータ解析を行い,グローバルに説明可能な多様体を得るとともに,各異常標本をセグメント化するために,腫瘍領域の同定のための比較のために,多様体内に設計されたルールベースパスのガイダンスを用いて有意な正常標本を効果的に生成することができた。
提案手法を2つのデータセットで評価し,脳腫瘍セグメンテーションの優れた性能を示す。
コードはhttps://github.com/xrt11/tumor-segmentationで入手できる。
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