論文の概要: Cycle Inverse-Consistent TransMorph: A Balanced Deep Learning Framework for Brain MRI Registration
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.21760v1
- Date: Mon, 23 Mar 2026 09:53:06 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-24 19:11:39.597687
- Title: Cycle Inverse-Consistent TransMorph: A Balanced Deep Learning Framework for Brain MRI Registration
- Title(参考訳): Cycle Inverse-Consistent TransMorph:脳MRI登録のためのバランスのとれたディープラーニングフレームワーク
- Abstract要約: 変形可能な脳MRI登録のための逆整合トランスフォーマベースフレームワークを提案する。
このモデルは、Swin-UNetアーキテクチャと双方向の一貫性制約を統合し、前方および後方の変形場の合同推定を可能にする。
我々は,2851T1強調脳MRIスキャンからなる大規模マルチセンターデータセット上で,提案フレームワークの包括的な評価を行う。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.301175036166166
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Deformable image registration plays a fundamental role in medical image analysis by enabling spatial alignment of anatomical structures across subjects. While recent deep learning-based approaches have significantly improved computational efficiency, many existing methods remain limited in capturing long-range anatomical correspondence and maintaining deformation consistency. In this work, we present a cycle inverse-consistent transformer-based framework for deformable brain MRI registration. The model integrates a Swin-UNet architecture with bidirectional consistency constraints, enabling the joint estimation of forward and backward deformation fields. This design allows the framework to capture both local anatomical details and global spatial relationships while improving deformation stability. We conduct a comprehensive evaluation of the proposed framework on a large multi-center dataset consisting of 2851 T1-weighted brain MRI scans aggregated from 13 public datasets. Experimental results demonstrate that the proposed framework achieves strong and balanced performance across multiple quantitative evaluation metrics while maintaining stable and physically plausible deformation fields. Detailed quantitative comparisons with baseline methods, including ANTs, ICNet, and VoxelMorph, are provided in the appendix. Experimental results demonstrate that CICTM achieves consistently strong performance across multiple evaluation criteria while maintaining stable and physically plausible deformation fields. These properties make the proposed framework suitable for large-scale neuroimaging datasets where both accuracy and deformation stability are critical.
- Abstract(参考訳): 変形可能な画像登録は、被験者間の解剖学的構造の空間的アライメントを可能にすることにより、医用画像解析において基本的な役割を果たす。
最近のディープラーニングベースのアプローチは計算効率を著しく改善しているが、多くの既存の手法は長距離解剖学的対応を捉え変形の一貫性を維持するのに限られている。
本研究では、変形可能な脳MRI登録のための逆整合トランスフォーマーベースのフレームワークを提案する。
このモデルは、Swin-UNetアーキテクチャと双方向の一貫性制約を統合し、前方および後方の変形場の合同推定を可能にする。
この設計により、このフレームワークは変形安定性を改善しつつ、局所解剖学的詳細と大域的空間的関係の両方をキャプチャできる。
13の公開データセットから集約された2851のT1重み付き脳MRIスキャンからなる大規模マルチセンターデータセット上で,提案フレームワークの包括的な評価を行う。
実験結果から, 本フレームワークは, 安定かつ物理的に安定な変形場を維持しつつ, 複数の定量的評価指標に対して, 強靭かつバランスの取れた性能を達成できることが示唆された。
付録にはANT、ICNet、VoxelMorphなどのベースラインメソッドとの詳細な定量的比較が記載されている。
実験結果から,CICTMは安定かつ物理的に安定な変形場を維持しつつ,複数の評価基準をまたいだ一貫した強靭な性能が得られることが示された。
これらの特性は、精度と変形安定性の両方が重要である大規模ニューロイメージングデータセットに適したフレームワークである。
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