論文の概要: C2W-Tune: Cavity-to -Wall Transfer Learning for Thin Atrial Wall Segmentation in 3D Late Gadolinium-enhanced Magnetic Resonance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.24992v1
• Date: Thu, 26 Mar 2026 03:35:35 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-27 20:52:48.081094
• Title: C2W-Tune: Cavity-to -Wall Transfer Learning for Thin Atrial Wall Segmentation in 3D Late Gadolinium-enhanced Magnetic Resonance
• Title（参考訳）: C2W-Tune:Cavity-to-Wall Transfer Learning for Thin Atrial Wall Segmentation in 3D Late Gadolinium-enhanced Magnetic Resonance (特集:C2W-Tune)
• Authors: Yusri Al-Sanaani, Rebecca Thornhill, Sreeraman Rajan,
• Abstract要約: C2W-Tuneは2段階のキャビティ・ツー・ウォール・トランスファー・フレームワークである。 高精度のLA空洞モデルを解剖学的に用いて、薄肉の脱線を改善する。 C2W-TuneはDiceスコアが0.78、HD95が3.15mmに達し、マルチクラスのベンチマークを上回った。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.452875650827562
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Accurate segmentation of the left atrial (LA) wall in 3D late gadolinium-enhanced MRI (LGE-MRI) is essential for wall thickness mapping and fibrosis quantification, yet it remains challenging due to the wall's thinness, complex anatomy, and low contrast. We propose C2W-Tune, a two-stage cavity-to-wall transfer framework that leverages a high-accuracy LA cavity model as an anatomical prior to improve thin-wall delineation. Using a 3D U-Net with a ResNeXt encoder and instance normalization, Stage 1 pre-trains the network to segment the LA cavity, learning robust atrial representations. Stage 2 transfers these weights and adapts the network to LA wall segmentation using a progressive layer-unfreezing schedule to preserve endocardial features while enabling wall-specific refinement. Experiments on the 2018 LA Segmentation Challenge dataset demonstrate substantial gains over an architecture-matched baseline trained from scratch: wall Dice improves from 0.623 to 0.814, and Surface Dice at 1 mm improves from 0.553 to 0.731. Boundary errors were substantially reduced, with the 95th-percentile Hausdorff distance (HD95) decreasing from 2.95 mm to 2.55 mm and the average symmetric surface distance (ASSD) from 0.71 mm to 0.63 mm. Furthermore, even with reduced supervision (70 training volumes sampled from the same training pool), C2W-Tune achieved a Dice score of 0.78 and an HD95 of 3.15 mm, maintaining competitive performance and exceeding multi-class benchmarks that typically report Dice values around 0.6-0.7. These results show that anatomically grounded task transfer with controlled fine-tuning improves boundary accuracy for thin LA wall segmentation in 3D LGE-MRI.
• Abstract（参考訳）: 左心房(LA)壁の3次元後期ガドリニウム造影MRI(LGE-MRI)の正確な分画は,壁厚マッピングと線維化定量化に必須であるが,壁の薄さ,複雑な解剖,低コントラストのために依然として困難である。 我々は,2段階のキャビティ・ツー・ウォール・トランスファー・フレームワークであるC2W-Tuneを提案する。 ResNeXtエンコーダを備えた3D U-Netとインスタンス正規化を使用して、Stage 1はネットワークを事前トレーニングしてLA空洞を分断し、堅牢な心房表現を学習する。 ステージ2はこれらの重みを移し、プログレッシブ層凍結スケジュールを用いてLA壁セグメンテーションにネットワークを適応させ、心筋の特徴を保存し、壁特異的精製を可能にする。 2018年のLAセグメンテーションチャレンジデータセットの実験では、スクラッチからトレーニングされたアーキテクチャマッチングベースラインよりも大幅に向上した。 境界誤差は大幅に減少し、95パーセントのハウスドルフ距離(HD95)は2.95mmから2.55mmに減少し、平均対称表面距離(ASSD)は0.71mmから0.63mmに減少した。 さらに、Diceスコアは0.78、HD95は3.15mm、Diceスコアは0.6-0.7と通常報告されるマルチクラスのベンチマークを上回り、監督を減らした(同じトレーニングプールから70のトレーニングボリュームがサンプリングされた)にもかかわらず、C2W-TuneはDiceスコアが0.78、HD95は3.15mmに達した。 これらの結果から, 3次元LGE-MRIにおいて, 微調整制御による解剖学的タスク伝達により, 薄いLA壁セグメンテーションの境界精度が向上することが示唆された。

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