論文の概要: PSAT: Pediatric Segmentation Approaches via Adult Augmentations and Transfer Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.05764v1
- Date: Tue, 08 Jul 2025 08:07:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-09 16:34:37.744227
- Title: PSAT: Pediatric Segmentation Approaches via Adult Augmentations and Transfer Learning
- Title(参考訳): PSAT:成人の強化と転帰学習による小児の分節的アプローチ
- Authors: Tristan Kirscher, Sylvain Faisan, Xavier Coubez, Loris Barrier, Philippe Meyer,
- Abstract要約: 成人データに基づいて訓練されたセグメンテーションモデルの直接適用は、しばしば準最適性能をもたらす。
PSAT (Pediatric Approaches via adult Augmentations and Transfer Learning) は,これらの軸がパフォーマンスに与える影響を調べる体系的な研究である。
実験の結果,成人の指紋データに基づくトレーニング計画が,小児解剖学的解析と誤一致していることが判明した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.18641315013048293
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Pediatric medical imaging presents unique challenges due to significant anatomical and developmental differences compared to adults. Direct application of segmentation models trained on adult data often yields suboptimal performance, particularly for small or rapidly evolving structures. To address these challenges, several strategies leveraging the nnU-Net framework have been proposed, differing along four key axes: (i) the fingerprint dataset (adult, pediatric, or a combination thereof) from which the Training Plan -including the network architecture-is derived; (ii) the Learning Set (adult, pediatric, or mixed), (iii) Data Augmentation parameters, and (iv) the Transfer learning method (finetuning versus continual learning). In this work, we introduce PSAT (Pediatric Segmentation Approaches via Adult Augmentations and Transfer learning), a systematic study that investigates the impact of these axes on segmentation performance. We benchmark the derived strategies on two pediatric CT datasets and compare them with state-of-theart methods, including a commercial radiotherapy solution. PSAT highlights key pitfalls and provides actionable insights for improving pediatric segmentation. Our experiments reveal that a training plan based on an adult fingerprint dataset is misaligned with pediatric anatomy-resulting in significant performance degradation, especially when segmenting fine structures-and that continual learning strategies mitigate institutional shifts, thus enhancing generalization across diverse pediatric datasets. The code is available at https://github.com/ICANS-Strasbourg/PSAT.
- Abstract(参考訳): 小児医用画像は、成人と比較して解剖学的、発達学的に大きな違いがあるため、固有の課題を呈する。
成体データに基づいてトレーニングされたセグメンテーションモデルの直接適用は、特に小規模または急速に進化する構造に対して、しばしば準最適性能をもたらす。
これらの課題に対処するため、nnU-Netフレームワークを活用するいくつかの戦略が提案されている。
一 訓練計画(ネットワーク建築を含む。)が導出する指紋データセット(障害、小児又はその組み合わせ)
(二 学習セット(教育、小児科又は混合)
三 データ拡張パラメータ、及び
(4)転向学習法(ファインタニングと連続学習)
本研究では,これらの軸がセグメンテーション性能に与える影響を調査する系統的研究であるPSAT(Pediatric Segmentation Approachs via adult Augmentations and Transfer Learning)を紹介する。
我々は,2つの小児CTデータセットから得られた戦略をベンチマークし,商用放射線治療ソリューションを含む最先端の手法と比較した。
PSATは、重要な落とし穴を強調し、小児のセグメンテーションを改善するための実用的な洞察を提供する。
実験の結果,成人の指紋データセットに基づくトレーニングプランは,特に微細な構造をセグメント化する場合の小児解剖学的解析と誤一致しており,連続的な学習戦略は制度的な変化を緩和し,多様な小児データセットの一般化を促進させることがわかった。
コードはhttps://github.com/ICANS-Strasbourg/PSATで公開されている。
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