論文の概要: Anatomy-Preserving Latent Diffusion for Generation of Brain Segmentation Masks with Ischemic Infarct
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.10167v1
- Date: Tue, 10 Feb 2026 12:50:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-12 21:44:01.210515
- Title: Anatomy-Preserving Latent Diffusion for Generation of Brain Segmentation Masks with Ischemic Infarct
- Title(参考訳): 虚血性脳梗塞に対する解剖保存潜伏拡散法
- Authors: Lucia Borrego, Vajira Thambawita, Marco Ciuffreda, Ines del Val, Alejandro Dominguez, Josep Munuera,
- Abstract要約: 脳のセグメンテーションマスクの無条件合成のための解剖学的保存型生成フレームワークを提案する。
提案手法は,解剖学的潜在表現を学習するために,セグメンテーションマスクに特化して訓練された変分オートエンコーダを組み合わせる。
その結果、生成したマスクは、大域的な脳解剖、離散的な組織意味論、および現実的な変動を保っていることが明らかとなった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 35.66445631291783
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The scarcity of high-quality segmentation masks remains a major bottleneck for medical image analysis, particularly in non-contrast CT (NCCT) neuroimaging, where manual annotation is costly and variable. To address this limitation, we propose an anatomy-preserving generative framework for the unconditional synthesis of multi-class brain segmentation masks, including ischemic infarcts. The proposed approach combines a variational autoencoder trained exclusively on segmentation masks to learn an anatomical latent representation, with a diffusion model operating in this latent space to generate new samples from pure noise. At inference, synthetic masks are obtained by decoding denoised latent vectors through the frozen VAE decoder, with optional coarse control over lesion presence via a binary prompt. Qualitative results show that the generated masks preserve global brain anatomy, discrete tissue semantics, and realistic variability, while avoiding the structural artifacts commonly observed in pixel-space generative models. Overall, the proposed framework offers a simple and scalable solution for anatomy-aware mask generation in data-scarce medical imaging scenarios.
- Abstract(参考訳): 高品質なセグメンテーションマスクの不足は、医用画像解析、特に手動アノテーションが高価で可変である非コントラストCT(NCCT)ニューロイメージングにおいて、依然として大きなボトルネックとなっている。
この制限に対処するため,虚血性脳梗塞を含む多クラス脳セグメンテーションマスクの無条件合成のための解剖学的保存型生成フレームワークを提案する。
提案手法は,解剖学的潜伏表現を学習するためにセグメンテーションマスクのみに訓練された変分オートエンコーダと,この潜伏空間で動作する拡散モデルを組み合わせて,純雑音から新しいサンプルを生成する。
推測において、合成マスクは、凍結されたVAEデコーダを介して遅延ベクトルを復号し、バイナリプロンプトを介して病変の存在を選択的に粗い制御することで得られる。
定性的な結果から、生成されたマスクは、大域的な脳解剖学、離散的な組織意味論、現実的な変動性を保ちつつ、ピクセル空間生成モデルでよく見られる構造的アーティファクトを回避していることが示された。
全体として、提案するフレームワークは、データスカース医療画像のシナリオにおいて、解剖学的マスク生成のためのシンプルでスケーラブルなソリューションを提供する。
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