論文の概要: ReFRM3D: A Radiomics-enhanced Fused Residual Multiparametric 3D Network with Multi-Scale Feature Fusion for Glioma Characterization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.22570v1
- Date: Sat, 27 Dec 2025 12:12:53 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-12-30 22:37:30.118006
- Title: ReFRM3D: A Radiomics-enhanced Fused Residual Multiparametric 3D Network with Multi-Scale Feature Fusion for Glioma Characterization
- Title(参考訳): ReFRM3D: グリオーマ評価のためのマルチスケール特徴フュージョンを用いた放射能増強型残留型マルチパラメトリック3次元ネットワーク
- Authors: Md. Abdur Rahman, Mohaimenul Azam Khan Raiaan, Arefin Ittesafun Abian, Yan Zhang, Mirjam Jonkman, Sami Azam,
- Abstract要約: グリオーマは、高い死亡率と複雑な診断過程を特徴とする最も攻撃的ながんの一つである。
グリオーマの診断と分類に関する既存の研究は、画像データの高可変性などの問題をしばしば記述している。
腫瘍のセグメンテーションと分類効率を向上させるために, マルチパラメトリックMRIデータを用いた新しい手法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.546739588274135
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Gliomas are among the most aggressive cancers, characterized by high mortality rates and complex diagnostic processes. Existing studies on glioma diagnosis and classification often describe issues such as high variability in imaging data, inadequate optimization of computational resources, and inefficient segmentation and classification of gliomas. To address these challenges, we propose novel techniques utilizing multi-parametric MRI data to enhance tumor segmentation and classification efficiency. Our work introduces the first-ever radiomics-enhanced fused residual multiparametric 3D network (ReFRM3D) for brain tumor characterization, which is based on a 3D U-Net architecture and features multi-scale feature fusion, hybrid upsampling, and an extended residual skip mechanism. Additionally, we propose a multi-feature tumor marker-based classifier that leverages radiomic features extracted from the segmented regions. Experimental results demonstrate significant improvements in segmentation performance across the BraTS2019, BraTS2020, and BraTS2021 datasets, achieving high Dice Similarity Coefficients (DSC) of 94.04%, 92.68%, and 93.64% for whole tumor (WT), enhancing tumor (ET), and tumor core (TC) respectively in BraTS2019; 94.09%, 92.91%, and 93.84% in BraTS2020; and 93.70%, 90.36%, and 92.13% in BraTS2021.
- Abstract(参考訳): グリオーマは、高い死亡率と複雑な診断過程を特徴とする最も攻撃的ながんの一つである。
グリオーマの診断と分類に関する既存の研究は、画像データの高可変性、計算資源の不十分な最適化、グリオーマの非効率なセグメンテーションと分類などの問題をしばしば記述している。
これらの課題に対処するために,腫瘍のセグメンテーションと分類効率を高めるために,マルチパラメトリックMRIデータを用いた新しい手法を提案する。
本研究は,3次元U-Netアーキテクチャを基盤として,マルチスケール機能融合,ハイブリッドアップサンプリング,拡張残留スキップ機構を特徴とする脳腫瘍評価のための第1回核融合残差多重パラメトリック3Dネットワーク(ReFRM3D)について紹介する。
さらに, この領域から抽出した放射能特性を利用した多機能腫瘍マーカーを用いた分類器を提案する。
実験の結果、BraTS2019、BraTS2020、BraTS2021データセットのセグメンテーション性能は大幅に改善され、BraTS2019では94.04%、92.68%、93.64%の高Dice similarity Coefficients(DSC)が達成され、腫瘍全体(WT)、造影腫瘍(ET)、腫瘍コア(TC)がそれぞれ94.09%、92.91%、93.84%がBraTS2020、93.70%、90.36%、92.13%が達成された。
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