論文の概要: Generative Style Transfer for MRI Image Segmentation: A Case of Glioma Segmentation in Sub-Saharan Africa
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2501.04734v1
- Date: Tue, 07 Jan 2025 19:48:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-01-10 13:59:52.646527
- Title: Generative Style Transfer for MRI Image Segmentation: A Case of Glioma Segmentation in Sub-Saharan Africa
- Title(参考訳): MRI画像分割のためのジェネレーティブ・スタイル・トランスファー : サハラ以南のアフリカにおけるグリオーマ・セグメンテーションの1例
- Authors: Rancy Chepchirchir, Jill Sunday, Raymond Confidence, Dong Zhang, Talha Chaudhry, Udunna C. Anazodo, Kendi Muchungi, Yujing Zou,
- Abstract要約: サブサハラアフリカ(SSA)では、低品質磁気共鳴イメージング(MRI)技術が臨床タスクに機械学習手法の適用性に関する疑問を提起している。
本研究の目的は,3倍のアプローチを用いてSSA人口に適した,堅牢な深層学習に基づく脳腫瘍セグメンテーション(BraTS)手法を提供することである。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.1699961363896305
- License:
- Abstract: In Sub-Saharan Africa (SSA), the utilization of lower-quality Magnetic Resonance Imaging (MRI) technology raises questions about the applicability of machine learning methods for clinical tasks. This study aims to provide a robust deep learning-based brain tumor segmentation (BraTS) method tailored for the SSA population using a threefold approach. Firstly, the impact of domain shift from the SSA training data on model efficacy was examined, revealing no significant effect. Secondly, a comparative analysis of 3D and 2D full-resolution models using the nnU-Net framework indicates similar performance of both the models trained for 300 epochs achieving a five-fold cross-validation score of 0.93. Lastly, addressing the performance gap observed in SSA validation as opposed to the relatively larger BraTS glioma (GLI) validation set, two strategies are proposed: fine-tuning SSA cases using the GLI+SSA best-pretrained 2D fullres model at 300 epochs, and introducing a novel neural style transfer-based data augmentation technique for the SSA cases. This investigation underscores the potential of enhancing brain tumor prediction within SSA's unique healthcare landscape.
- Abstract(参考訳): サブサハラアフリカ(SSA)では、低品質磁気共鳴イメージング(MRI)技術が臨床タスクに機械学習手法の適用性に関する疑問を提起している。
本研究の目的は,3倍のアプローチを用いてSSA人口に適した,堅牢な深層学習に基づく脳腫瘍セグメンテーション(BraTS)手法を提供することである。
まず,SSAトレーニングデータからの領域シフトがモデルの有効性に及ぼす影響を検討したが,有意な影響は認められなかった。
第二に、nnU-Netフレームワークを用いた3Dモデルと2Dモデルの比較分析は、5倍のクロスバリデーションスコア0.93を達成し、300エポックでトレーニングされた両方のモデルの類似した性能を示している。
最後に, 比較的大きなBraTSグリオーマ(GLI)検証セットに対して, SSAバリデーションで観測される性能ギャップに対処するため, GLI+SSAの最適2Dフルレルスモデルを用いた細調整と, SSA症例に対するニューラルスタイルのトランスファーベースデータ拡張手法の導入という2つの戦略を提案する。
この調査は、SSAのユニークな医療分野における脳腫瘍予測の強化の可能性を強調している。
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