論文の概要: Domain Adaptation of Carotid Ultrasound Images using Generative Adversarial Network
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.01460v1
- Date: Sun, 04 Jan 2026 10:08:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-06 16:25:22.366313
- Title: Domain Adaptation of Carotid Ultrasound Images using Generative Adversarial Network
- Title(参考訳): 生成逆数ネットワークを用いた頸動脈超音波画像の領域適応
- Authors: Mohd Usama, Belal Ahmad, Christer Gronlund, Faleh Menawer R Althiyabi,
- Abstract要約: 本稿では,画像から画像への変換のためのGANに基づく新しいモデルを提案する。
画像のテクスチャパターンの変換に成功し,超音波画像から残響ノイズを除去した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.2624902795082451
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Deep learning has been extensively used in medical imaging applications, assuming that the test and training datasets belong to the same probability distribution. However, a common challenge arises when working with medical images generated by different systems or even the same system with different parameter settings. Such images contain diverse textures and reverberation noise that violate the aforementioned assumption. Consequently, models trained on data from one device or setting often struggle to perform effectively with data from other devices or settings. In addition, retraining models for each specific device or setting is labor-intensive and costly. To address these issues in ultrasound images, we propose a novel Generative Adversarial Network (GAN)-based model. We formulated the domain adaptation tasks as an image-to-image translation task, in which we modified the texture patterns and removed reverberation noise in the test data images from the source domain to align with those in the target domain images while keeping the image content unchanged. We applied the proposed method to two datasets containing carotid ultrasound images from three different domains. The experimental results demonstrate that the model successfully translated the texture pattern of images and removed reverberation noise from the ultrasound images. Furthermore, we evaluated the CycleGAN approaches for a comparative study with the proposed model. The experimental findings conclusively demonstrated that the proposed model achieved domain adaptation (histogram correlation (0.960 (0.019), & 0.920 (0.043) and bhattacharya distance (0.040 (0.020), & 0.085 (0.048)), compared to no adaptation (0.916 (0.062) & 0.890 (0.077), 0.090 (0.070) & 0.121 (0.095)) for both datasets.
- Abstract(参考訳): 深層学習は、テストデータセットとトレーニングデータセットが同じ確率分布に属すると仮定して、医用イメージングアプリケーションで広く使われている。
しかし、異なるシステムで生成された医療画像や、異なるパラメータ設定で同じシステムでも、共通の課題が生じる。
このような画像は、上記の仮定に反する様々なテクスチャと残響ノイズを含んでいる。
その結果、あるデバイスやセッティングのデータに基づいてトレーニングされたモデルは、他のデバイスやセッティングのデータで効果的に実行するのに苦労することが多い。
さらに、特定のデバイスや設定ごとに再トレーニングするモデルは、労働集約的でコストがかかる。
超音波画像におけるこれらの問題に対処するため,新しいGANモデルを提案する。
本研究では,画像から画像への変換タスクとしてドメイン適応タスクを定式化し,テクスチャパターンを修正し,ソース領域からテストデータイメージの残響ノイズを除去し,画像内容が変化することなく,対象領域イメージ内のものと整合する。
提案手法を3領域の頸動脈超音波画像を含む2つのデータセットに適用した。
実験の結果, 画像のテクスチャパターンの変換に成功し, 超音波画像から残響ノイズを取り除いた。
さらに,CycleGANのアプローチについて,提案モデルとの比較検討を行った。
実験結果から,本モデルが領域適応 (ヒストグラム相関 (0.960 (0.019), & 0.920 (0.043), and bhattacharya distance (0.040 (0.020), & 0.085 (0.048)) を達成し,両データセットの適応 (0.916 (0.062), 0.890 (0.077), 0.090 (0.070), 0.121 (0.095) を達成できた。
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