論文の概要: DBF-UNet: A Two-Stage Framework for Carotid Artery Segmentation with Pseudo-Label Generation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.00908v1
- Date: Tue, 01 Apr 2025 15:41:57 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-03 13:21:48.934909
- Title: DBF-UNet: A Two-Stage Framework for Carotid Artery Segmentation with Pseudo-Label Generation
- Title(参考訳): DBF-UNet:擬似ラベル生成による頸動脈分割のための2段階フレームワーク
- Authors: Haoxuan Li, Wei Song, Aofan Liu, Peiwu Qin,
- Abstract要約: 頸動脈セグメンテーションにおけるスパースアノテーション問題に対処する2段階セグメンテーションフレームワークを提案する。
我々は,これらの中心線に沿ってアノテートされたスライスセントロイドとプロパゲートラベルを補間することにより,連続的な容器中心線を構築する。
第2段階では,Dense Bidirectional Feature Fusion UNetを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.22650587342049
- License:
- Abstract: Medical image analysis faces significant challenges due to limited annotation data, particularly in three-dimensional carotid artery segmentation tasks, where existing datasets exhibit spatially discontinuous slice annotations with only a small portion of expert-labeled slices in complete 3D volumetric data. To address this challenge, we propose a two-stage segmentation framework. First, we construct continuous vessel centerlines by interpolating between annotated slice centroids and propagate labels along these centerlines to generate interpolated annotations for unlabeled slices. The slices with expert annotations are used for fine-tuning SAM-Med2D, while the interpolated labels on unlabeled slices serve as prompts to guide segmentation during inference. In the second stage, we propose a novel Dense Bidirectional Feature Fusion UNet (DBF-UNet). This lightweight architecture achieves precise segmentation of complete 3D vascular structures. The network incorporates bidirectional feature fusion in the encoder and integrates multi-scale feature aggregation with dense connectivity for effective feature reuse. Experimental validation on public datasets demonstrates that our proposed method effectively addresses the sparse annotation challenge in carotid artery segmentation while achieving superior performance compared to existing approaches. The source code is available at https://github.com/Haoxuanli-Thu/DBF-UNet.
- Abstract(参考訳): 医用画像解析は、特に3次元頸動脈セグメンテーションタスクにおいて、既存のデータセットが空間的に不連続なスライスアノテーションを示し、専門家ラベルのスライスの一部を完全な3次元容積データに収めることによって、重要な課題に直面している。
この課題に対処するため,我々は2段階のセグメンテーションフレームワークを提案する。
まず、アノテートされたスライスセントロイドとそれらの中心線に沿ってプロパゲートラベルを補間して連続的な血管中心線を構築し、ラベルなしスライスに対する補間アノテーションを生成する。
専門家アノテーション付きのスライスはSAM-Med2Dの微調整に使用され、ラベルなしスライスの補間ラベルは推論中にセグメンテーションをガイドするプロンプトとして機能する。
第2段階では,Dense Bidirectional Feature Fusion UNet (DBF-UNet) を提案する。
この軽量なアーキテクチャは、完全な3次元血管構造の正確なセグメンテーションを実現する。
このネットワークはエンコーダに双方向機能融合を組み込み、マルチスケール機能集約と高密度接続を統合して効率的な機能再利用を実現する。
提案手法は頸動脈の分節化におけるスパースアノテーションの課題に効果的に対処し,既存の手法と比較して優れた性能を実現していることを示す。
ソースコードはhttps://github.com/Haoxuanli-Thu/DBF-UNetで入手できる。
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