論文の概要: Few-Shot Left Atrial Wall Segmentation in 3D LGE MRI via Meta-Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24985v1
• Date: Thu, 26 Mar 2026 03:25:40 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-27 20:52:48.077337
• Title: Few-Shot Left Atrial Wall Segmentation in 3D LGE MRI via Meta-Learning
• Title（参考訳）: メタラーニングによる3次元LGE MRIにおける左心房壁分画の検討
• Abstract要約: 左心房壁セグメンテーションのためのモデル非依存メタラーニング(MAML)フレームワークを提案する。 MAMLは左心房・右心房空洞の補助的タスクと共に壁面タスクでメタトレーニングされる。 我々は,MAMLセグメンテーション性能をホールドアウトテストセットで評価し,目に見えない合成シフトの下で頑健さを評価した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.0680378628718095
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Segmenting the left atrial wall from late gadolinium enhancement magnetic resonance images (MRI) is challenging due to the wall's thin geometry, low contrast, and the scarcity of expert annotations. We propose a Model-Agnostic Meta-Learning (MAML) framework for K-shot (K = 5, 10, 20) 3D left atrial wall segmentation that is meta-trained on the wall task together with auxiliary left atrial and right atrial cavity tasks and uses a boundary-aware composite loss to emphasize thin-structure accuracy. We evaluated MAML segmentation performance on a hold-out test set and assessed robustness under an unseen synthetic shift and on a distinct local cohort. On the hold-out test set, MAML appeared to improve segmentation performance compared to the supervised fine-tuning model, achieving a Dice score (DSC) of 0.64 vs. 0.52 and HD95 of 5.70 vs. 7.60 mm at 5-shot, and approached the fully supervised reference at 20-shot (0.69 vs. 0.71 DSC). Under unseen shift, performance degraded but remained robust: at 5-shot, MAML attained 0.59 DSC and 5.99 mm HD95 on the unseen domain shift and 0.57 DSC and 6.01 mm HD95 on the local cohort, with consistent gains as K increased. These results suggest that more accurate and reliable thin-wall boundaries are achievable in low-shot adaptation, potentially enabling clinical translation with minimal additional labeling for the assessment of atrial remodeling.
• Abstract（参考訳）: 左心房壁を後期ガドリニウム強調磁気共鳴画像(MRI)から切り離すことは, 壁の細い形状, 低コントラスト, 専門家アノテーションの不足により困難である。 K-shot (K = 5, 10, 20) 3次元左心房壁セグメンテーションのためのモデル非依存型メタラーニング(MAML)フレームワークを提案する。 我々は,MAMLセグメンテーション性能をホールドアウトテストセットで評価し,未知の合成シフトと異なる局所コホートでロバスト性を評価した。 ホールドアウトテストセットでは、MAMLは監督された微調整モデルと比較してセグメンテーション性能を改善し、Diceスコア(DSC)が0.64 vs. 0.52、HD95が5ショットで5.70 vs. 7.60 mm、HD95が0.69 vs. 0.71 DSC)、完全に監督された基準が20ショットで到達した(0.69 vs. 0.71 DSC)。 5ショットで、MAMLは目に見えないドメインシフトで0.59 DSCと5.99 mm HD95、ローカルコホートで0.57 DSCと6.01 mm HD95を獲得した。 以上の結果より, より正確で信頼性の高い薄壁境界は, ローショット適応において達成可能であることが示唆され, 心房リモデリングの評価において, 最小限のラベル付き臨床翻訳が可能である可能性が示唆された。

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