論文の概要: From FDG to PSMA: A Hitchhiker's Guide to Multitracer, Multicenter Lesion Segmentation in PET/CT Imaging

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.09478v2
• Date: Mon, 21 Oct 2024 14:15:30 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-11-07 20:57:42.356070
• Title: From FDG to PSMA: A Hitchhiker's Guide to Multitracer, Multicenter Lesion Segmentation in PET/CT Imaging
• Title（参考訳）: FDGからPSMAへ:PET/CT画像におけるHitchhiker's Guide to Multitracer, Multicentersion Segmentation
• Authors: Maximilian Rokuss, Balint Kovacs, Yannick Kirchhoff, Shuhan Xiao, Constantin Ulrich, Klaus H. Maier-Hein, Fabian Isensee,
• Abstract要約: 本稿では,ResEncL アーキテクチャを用いた nnU-Net フレームワークを用いたマルチトラス,マルチセンタの一般化を目的とした AutoPET III チャレンジの解決策を提案する。 主なテクニックは、CT、MR、PETデータセット間での誤調整データ拡張とマルチモーダル事前トレーニングである。 Diceスコアが57.61となったデフォルトのnnU-Netと比較して、Diceスコアが68.40であり、偽陽性(FPvol: 7.82)と偽陰性(FNvol: 10.35)が減少している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9384264274298444
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Automated lesion segmentation in PET/CT scans is crucial for improving clinical workflows and advancing cancer diagnostics. However, the task is challenging due to physiological variability, different tracers used in PET imaging, and diverse imaging protocols across medical centers. To address this, the autoPET series was created to challenge researchers to develop algorithms that generalize across diverse PET/CT environments. This paper presents our solution for the autoPET III challenge, targeting multitracer, multicenter generalization using the nnU-Net framework with the ResEncL architecture. Key techniques include misalignment data augmentation and multi-modal pretraining across CT, MR, and PET datasets to provide an initial anatomical understanding. We incorporate organ supervision as a multitask approach, enabling the model to distinguish between physiological uptake and tracer-specific patterns, which is particularly beneficial in cases where no lesions are present. Compared to the default nnU-Net, which achieved a Dice score of 57.61, or the larger ResEncL (65.31) our model significantly improved performance with a Dice score of 68.40, alongside a reduction in false positive (FPvol: 7.82) and false negative (FNvol: 10.35) volumes. These results underscore the effectiveness of combining advanced network design, augmentation, pretraining, and multitask learning for PET/CT lesion segmentation. After evaluation on the test set, our approach was awarded the first place in the model-centric category (Team LesionTracer). Code is publicly available at https://github.com/MIC-DKFZ/autopet-3-submission.
• Abstract（参考訳）: PET/CTスキャンにおける病変分割の自動化は、臨床ワークフローの改善とがん診断の進展に不可欠である。 しかし、この課題は生理的多様性、PETイメージングで使用される異なるトレーサ、医療センター全体での多様なイメージングプロトコルによって困難である。 これを解決するために、AutoPETシリーズは、さまざまなPET/CT環境にまたがるアルゴリズムを開発するために研究者に挑戦するために作られた。 本稿では,ResEncL アーキテクチャを用いた nnU-Net フレームワークを用いたマルチトラス,マルチセンタの一般化を目的とした AutoPET III チャレンジの解決策を提案する。 主なテクニックには、CT、MR、PETデータセットをまたいだ誤調整データ拡張とマルチモーダル事前トレーニングがあり、最初の解剖学的理解を提供する。 臓器管理をマルチタスクアプローチとして取り入れることで,生理的摂取とトレーサー特異的パターンの区別が可能となり,病変が存在しない場合に特に有用である。 Diceスコアが57.61、ResEncL(65.31)を達成したデフォルトのnnU-Netと比較して、Diceスコアが68.40、偽陽性(FPvol: 7.82)と偽陰性(FNvol: 10.35)が減少し、パフォーマンスが大幅に向上した。 これらの結果から, PET/CT領域におけるネットワーク設計, 拡張, 事前訓練, マルチタスク学習の併用の有効性が示唆された。 テストセットの評価の後、我々のアプローチはモデル中心のカテゴリ(Team LesionTracer)で第1位を獲得しました。 コードはhttps://github.com/MIC-DKFZ/autopet-3-submission.comで公開されている。

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