論文の概要: Explainable Continuous-Time Mask Refinement with Local Self-Similarity Priors for Medical Image Segmentation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.00459v1
- Date: Sat, 28 Feb 2026 04:31:49 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-03 19:50:56.203065
- Title: Explainable Continuous-Time Mask Refinement with Local Self-Similarity Priors for Medical Image Segmentation
- Title(参考訳): 局所的自己相似性を用いた医用画像分割のための説明可能な連続マスク再構成
- Authors: Rajdeep Chatterjee, Sudip Chakrabarty, Trishaani Acharjee,
- Abstract要約: LSS-LTCNet: 連続時間ニューラルダイナミクスによる決定論的構造先行を相乗化するためのアンテホックな説明可能なフレームワークを提案する。
我々のアーキテクチャは、密集した照明不変のテクスチャ記述子を抽出するローカル自己相似性(LSS)機構を用いることで、従来のブラックボックスモデルから逸脱する。
我々は, LSS-LTCNetが最先端境界アライメントを実現し, ピークDiceスコア86.96%, 例外95%のHausdorff Distance(HD95)8.91ピクセルを確保した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.0391237204597363
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Accurate semantic segmentation of foot ulcers is essential for automated wound monitoring, yet boundary delineation remains challenging due to tissue heterogeneity and poor contrast with surrounding skin. To overcome the limitations of standard intensity-based networks, we present LSS-LTCNet:an ante-hoc explainable framework synergizing deterministic structural priors with continuous-time neural dynamics. Our architecture departs from traditional black-box models by employing a Local Self-Similarity (LSS) mechanism that extracts dense, illumination-invariant texture descriptors to explicitly disentangle necrotic tissue from background artifacts. To enforce topological precision, we introduce a Liquid Time-Constant (LTC) refinement module that treats boundary evolution as an ODEgoverned dynamic system, iteratively refining masks over continuous time-steps. Comprehensive evaluation on the MICCAI FUSeg dataset demonstrates that LSS-LTCNet achieves state-of-the-art boundary alignment, securing a peak Dice score of 86.96% and an exceptional 95th percentile Hausdorff Distance (HD95) of 8.91 pixels. Requiring merely 25.70M parameters, the model significantly outperforms heavier U-Net and transformer baselines in efficiency. By providing inherent visual audit trails alongside high-fidelity predictions, LSS-LTCNet offers a robust and transparent solution for computer-aided diagnosis in mobile healthcare (mHealth) settings.
- Abstract(参考訳): 足部潰瘍の正確なセマンティックセグメンテーションは、自動創傷モニタリングには不可欠であるが、組織の不均一性や周囲の皮膚とのコントラストの低さにより、境界線は依然として困難である。
標準強度に基づくネットワークの限界を克服するため,連続時間ニューラルダイナミクスによる決定論的構造先行を相乗化するためのアンテホックな説明可能なフレームワークであるLSS-LTCNetを提案する。
我々のアーキテクチャは、暗黒組織を背景アーティファクトから明示的に切り離すために、密集した照明不変のテクスチャ記述子を抽出するローカル自己相似(LSS)機構を用いて、従来のブラックボックスモデルから切り離されている。
トポロジカルな精度を実現するため,連続的な時間ステップでマスクを反復的に精錬する,境界の進化をオードグオーバされた動的システムとして扱うリキッド・タイム・コンスタント・リファインメント・モジュール(LTC)を導入する。
MICCAI FUSegデータセットの総合的な評価は、LSS-LTCNetが最先端の境界アライメントを達成し、ピークのDiceスコアが86.96%、異常な95%のHausdorff Distance (HD95)が8.91ピクセルであることを示している。
25.70万のパラメータしか必要とせず、モデルはより重いU-Netとトランスフォーマーのベースラインをはるかに上回っている。
LSS-LTCNetは、高忠実度予測と並行して、本質的に視覚的な監査証跡を提供することによって、モバイルヘルスケア(mHealth)設定において、コンピュータ支援診断のための堅牢で透明なソリューションを提供する。
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