論文の概要: CrossPan: A Comprehensive Benchmark for Cross-Sequence Pancreas MRI Segmentation and Generalization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.18797v1
- Date: Mon, 20 Apr 2026 20:00:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-22 22:41:49.467176
- Title: CrossPan: A Comprehensive Benchmark for Cross-Sequence Pancreas MRI Segmentation and Generalization
- Title(参考訳): CrossPan: MRIセグメンテーションと一般化のための総合ベンチマーク
- Authors: Linkai Peng, Cuiling Sun, Zheyuan Zhang, Wanying Dou, Halil Ertugrul Aktas, Andrea M Bejar, Elif Keles, Tamas Gonda, Michael B Wallace, Zongwei Zhou, Gorkem Durak, Rajesh N Keswani, Ulas Bagci,
- Abstract要約: CrossPanは、3つの通常の取得シーケンスにわたる1,386の3Dスキャンからなるベンチマークである。
Diceを達成するモデルでは、シーケンス間で転送された場合、ドメイン内の0.85以上のスコアがほぼゼロに崩壊する。
半教師付き学習は、安定した強度分布下でのみゲインを提供し、高い組織内変動性を持つ一般化配列では不安定になる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 15.982441239969354
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Automatic pancreas segmentation is fundamental to abdominal MRI analysis, yet deep learning models trained on one MRI sequence often fail catastrophically when applied to another-a challenge that has received little systematic investigation. We introduce CrossPan, a multi-institutional benchmark comprising 1,386 3D scans across three routinely acquired sequences (T1-weighted, T2-weighted, and Out-of-Phase) from eight centers. Our experiments reveal three key findings. First, cross-sequence domain shifts are far more severe than cross-center variability: models achieving Dice scores above 0.85 in-domain collapse to near-zero (<0.02) when transferred across sequences. Second, state-of-the-art domain generalization methods provide negligible benefit under these physics-driven contrast inversions, whereas foundation models like MedSAM2 maintain moderate zero-shot performance through contrast-invariant shape priors. Third, semi-supervised learning offers gains only under stable intensity distributions and becomes unstable on sequences with high intra-organ variability. These results establish cross-sequence generalization-not model architecture or center diversity-as the primary barrier to clinically deployable pancreas MRI segmentation. Dataset and code are available at https://crosspan.netlify.app/.
- Abstract(参考訳): 膵自動分画は腹部MRI解析の基本であるが、あるMRIシークエンスで訓練された深層学習モデルは、系統的な研究がほとんどない別の課題に適用した場合に破滅的に失敗することが多い。
そこで本研究では,日常的に取得される3つのシーケンス(T1重み,T2重み,Out-of-Phase)にわたる1,386個の3Dスキャンからなる多施設間ベンチマークであるCrossPanを紹介する。
私たちの実験では3つの重要な発見が明らかになった。
まず、クロスシーケンスドメインシフトは、センター間の変動よりもはるかに深刻である: シーケンス間で転送された場合、Diceスコアを達成するモデルが0.85ドメイン内崩壊(英語版)からほぼゼロ(0.02)に崩壊する。
第二に、最先端の領域一般化法は、これらの物理駆動のコントラスト反転の下では無視できる利点を提供するが、MedSAM2のような基礎モデルは、コントラスト不変形状の先行を通じて、適度なゼロショット性能を維持している。
第3に、半教師付き学習は、安定した強度分布下でのみゲインを提供し、高い組織内変動を持つ配列で不安定になる。
これらの結果は、臨床展開可能な膵臓MRIセグメンテーションの主要な障壁として、クロスシーケンスの一般化-モデルアーキテクチャや中心の多様性-を確立する。
データセットとコードはhttps://crosspan.netlify.app/.com/で公開されている。
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