論文の概要: Machine-Learning Based Detection of Coronary Artery Calcification Using Synthetic Chest X-Rays
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.11093v1
- Date: Fri, 14 Nov 2025 09:11:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-17 22:42:18.515478
- Title: Machine-Learning Based Detection of Coronary Artery Calcification Using Synthetic Chest X-Rays
- Title(参考訳): 人工胸部X線を用いた冠動脈石灰化の機械学習による検出
- Authors: Dylan Saeed, Ramtin Gharleghi, Susann Bier, Sonit Singh,
- Abstract要約: 冠動脈石灰化は心血管イベントの強力な予測因子である。
デジタル再構成ラジオグラフ(DRR)は、CTボリュームをCXRライクな画像に投影することで、スケーラブルな代替手段を提供する。
CAC検出のための補助訓練領域としてDRRを初めて体系的に評価した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Coronary artery calcification (CAC) is a strong predictor of cardiovascular events, with CT-based Agatston scoring widely regarded as the clinical gold standard. However, CT is costly and impractical for large-scale screening, while chest X-rays (CXRs) are inexpensive but lack reliable ground truth labels, constraining deep learning development. Digitally reconstructed radiographs (DRRs) offer a scalable alternative by projecting CT volumes into CXR-like images while inheriting precise labels. In this work, we provide the first systematic evaluation of DRRs as a surrogate training domain for CAC detection. Using 667 CT scans from the COCA dataset, we generate synthetic DRRs and assess model capacity, super-resolution fidelity enhancement, preprocessing, and training strategies. Lightweight CNNs trained from scratch outperform large pretrained networks; pairing super-resolution with contrast enhancement yields significant gains; and curriculum learning stabilises training under weak supervision. Our best configuration achieves a mean AUC of 0.754, comparable to or exceeding prior CXR-based studies. These results establish DRRs as a scalable, label-rich foundation for CAC detection, while laying the foundation for future transfer learning and domain adaptation to real CXRs.
- Abstract(参考訳): 冠動脈石灰化(CAC)は心血管イベントの強力な予測因子であり,CTベースのAgatstonは臨床用金基準として広く評価されている。
しかし, 胸部X線(CXR)は安価だが, 信頼性が低いため, 深層学習が困難である。
デジタル再構成ラジオグラフ(DRR)は、CTボリュームをCXRライクな画像に投影し、正確なラベルを継承することで、スケーラブルな代替手段を提供する。
本研究では,CAC検出のための補助訓練領域としてDRRを初めて体系的に評価する。
COCAデータセットからの667個のCTスキャンを用いて、合成DRRを生成し、モデルキャパシティ、超解像率向上、前処理、トレーニング戦略を評価する。
軽量CNNは、スクラッチからトレーニングされたトレーニングは、大規模な事前訓練ネットワークよりも優れており、コントラスト強化と超解像のペアリングは大きな利益をもたらし、カリキュラム学習は、弱い監督下でのトレーニングを安定化させる。
我々の最良の構成は平均AUCが0.754であり、従来のCXRベースの研究と同等かそれ以上である。
これらの結果は、CRC検出のためのスケーラブルでラベルに富んだ基盤としてDRRを確立し、将来的な転写学習の基礎と、実際のCXRへのドメイン適応の基礎を築き上げている。
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