論文の概要: DM-SegNet: Dual-Mamba Architecture for 3D Medical Image Segmentation with Global Context Modeling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.05297v1
- Date: Thu, 05 Jun 2025 17:49:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-06 21:53:49.870347
- Title: DM-SegNet: Dual-Mamba Architecture for 3D Medical Image Segmentation with Global Context Modeling
- Title(参考訳): DM-SegNet:グローバルコンテキストモデリングによる3次元医用画像分割のためのデュアルマンバアーキテクチャ
- Authors: Hangyu Ji,
- Abstract要約: 本稿では,Dual-MambaアーキテクチャであるDM-SegNetについて述べる。
中心となるイノベーションは、解剖学的空間コヒーレンスを維持するために4方向の3Dスキャンを利用する4方向空間マンバモジュールである。
2つの臨床的に有意なベンチマークの大規模な評価は、DM-SegNetの有効性を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Accurate 3D medical image segmentation demands architectures capable of reconciling global context modeling with spatial topology preservation. While State Space Models (SSMs) like Mamba show potential for sequence modeling, existing medical SSMs suffer from encoder-decoder incompatibility: the encoder's 1D sequence flattening compromises spatial structures, while conventional decoders fail to leverage Mamba's state propagation. We present DM-SegNet, a Dual-Mamba architecture integrating directional state transitions with anatomy-aware hierarchical decoding. The core innovations include a quadri-directional spatial Mamba module employing four-directional 3D scanning to maintain anatomical spatial coherence, a gated spatial convolution layer that enhances spatially sensitive feature representation prior to state modeling, and a Mamba-driven decoding framework enabling bidirectional state synchronization across scales. Extensive evaluation on two clinically significant benchmarks demonstrates the efficacy of DM-SegNet: achieving state-of-the-art Dice Similarity Coefficient (DSC) of 85.44% on the Synapse dataset for abdominal organ segmentation and 90.22% on the BraTS2023 dataset for brain tumor segmentation.
- Abstract(参考訳): 正確な3次元医用画像セグメンテーションは,グローバルなコンテキストモデリングと空間的トポロジ保存を両立させるアーキテクチャを必要とする。
Mambaのようなステートスペースモデル(SSM)はシーケンスモデリングの可能性を示しているが、既存の医療用SSMはエンコーダとデコーダの非互換性に悩まされている。
本稿では,Dual-MambaアーキテクチャであるDM-SegNetについて述べる。
中心となるイノベーションは、解剖学的空間コヒーレンスを維持するために4方向の3Dスキャンを利用する4方向空間マンバモジュール、状態モデリングに先立って空間的に敏感な特徴表現を強化するゲート空間畳み込み層、スケールをまたいだ双方向状態同期を可能にするマンバ駆動デコーディングフレームワークである。
DM-SegNetは、腹部臓器のSynapseデータセットで85.44%、脳腫瘍のBraTS2023データセットで90.22%、最先端のDice similarity Coefficient(DSC)を達成している。
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