論文の概要: HFS-TriNet: A Three-Branch Collaborative Feature Learning Network for Prostate Cancer Classification from TRUS Videos
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.22388v1
- Date: Fri, 24 Apr 2026 09:24:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-27 15:36:26.413761
- Title: HFS-TriNet: A Three-Branch Collaborative Feature Learning Network for Prostate Cancer Classification from TRUS Videos
- Title(参考訳): HFS-TriNet:TRUSビデオによる前立腺癌分類のための3分岐型特徴学習ネットワーク
- Authors: Xu Lu, Qianhong Peng, Qihao Zhou, Shaopeng Liu, Xiuqin Ye, Chuan Yang, Yuan Yuan,
- Abstract要約: 経直腸超音波(TRUS)画像検査は前立腺癌の診断に広く用いられている費用対効果と非侵襲性モダリティである。
近年,TRUS画像を利用したコンピュータ支援診断 (CAD) が広く研究されている。
TRUSビデオから前立腺癌分類のためのフレームセレクション(HFS)と3分岐協調特徴学習ネットワーク(HFS-TriNet)を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.456736641860457
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Transrectal ultrasound (TRUS) imaging is a cost-effective and non-invasive modality widely used in the diagnosis of prostate cancer. The computer-aided diagnosis (CAD) relying on TRUS images has been extensively investigated recently. Compared to static images, TRUS video provides richer spatial-temporal information, which make it a promising alternative for improving the accuracy and robustness of CAD systems. However, TRUS video analysis also introduces new challenges. These include information redundancy, which increases computational costs; high intra- and inter-class similarity, which complicates feature extraction; and a low signal-to-noise ratio, which hinders the identification of clinically relevant information. To address these problems, we propose a heuristic frame selection (HFS) and a three-branch collaborative feature learning network (HFS-TriNet) for prostate cancer classification from TRUS videos. Specifically, selecting a clip of video frames at intervals for training can mitigate redundancy. The HFS strategy dynamically initializes the starting point of each training clip, which ensures that the sampled clips span the entire video sequence. For better feature extraction, besides a regular ResNet50 branch, we also utilize 1) a large model branch based a pre-trained medical segment anything model (SAM) to extract deep features of each frame and a normalization-based attention module to explore the temporal consistency; and 2) a wavelet transform convolutional residual (WTCR) branch that extracts lesion edge information in the high-frequency domain and performs denoising in the low-frequency domain.
- Abstract(参考訳): 経直腸超音波(TRUS)画像検査は前立腺癌の診断に広く用いられている費用対効果と非侵襲性モダリティである。
近年,TRUS画像を利用したコンピュータ支援診断 (CAD) が広く研究されている。
静的画像と比較して、TRUSビデオはよりリッチな時空間情報を提供し、CADシステムの精度とロバスト性を改善するための有望な代替手段となる。
しかし、TRUSビデオ解析は新たな課題ももたらした。
これには、計算コストを増大させる情報冗長性、特徴抽出を複雑にする高いクラス内およびクラス間類似性、臨床関連情報の特定を妨げる低信号対雑音比が含まれる。
これらの問題を解決するために,TRUSビデオからの前立腺癌分類のためのヒューリスティックフレームセレクション(HFS)と3分岐協調特徴学習ネットワーク(HFS-TriNet)を提案する。
具体的には、トレーニングの間隔でビデオフレームのクリップを選択することで、冗長性を軽減できる。
HFS戦略は、トレーニングクリップの開始点を動的に初期化し、サンプルクリップがビデオシーケンス全体にわたっていることを保証する。
機能抽出を改善するために、通常のResNet50ブランチに加えて、私たちはまた利用します。
1)各フレームの深い特徴を抽出するための事前訓練医療セグメントモデル(SAM)と、時間的一貫性を探求するための正規化に基づく注意モジュールに基づく大型モデルブランチ。
2)ウェーブレット変換畳み込み残差(WTCR)分岐は、高周波領域の病変エッジ情報を抽出し、低周波領域でデノナイジングを行う。
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