論文の概要: GUMP-Net: An interpretable model-data-driven intelligent algorithm for multi-class pelvic segmentation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.19215v1
- Date: Wed, 17 Jun 2026 15:52:34 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-18 17:16:51.251147
- Title: GUMP-Net: An interpretable model-data-driven intelligent algorithm for multi-class pelvic segmentation
- Title(参考訳): GUMP-Net:多クラス骨盤分割のための解釈可能なモデルデータ駆動インテリジェントアルゴリズム
- Authors: Liheng Wang, Yinghui Zhang, Licheng Zhang, Hailin Xu, Qiyong Cao, Chong Chen,
- Abstract要約: GUMP-Netは,多クラス骨盤分割のための解釈可能なモデルデータ駆動知能アルゴリズムである。
ペルビックデータセットの実験では,提案アルゴリズムの合理性と有効性を示す。
提案アルゴリズムは, 複雑なフラクチャー削減のための効率的なセグメンテーション法を提供するだけでなく, 深層学習セグメンテーションを理解するための解釈可能な幾何学的視点を与える。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 12.339621372508105
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Pelvic segmentation is one of the most important and fundamental research problems in precise and intelligent diagnosis and treatment, as well as surgical planning and navigation for pelvic fractures. By combining an improved geodesic active contour model with deep neural networks, we propose GUMP-Net, an interpretable model-data-driven intelligent algorithm for multi-class pelvic segmentation, in which three network modules are designed to constitute the overall segmentation framework together: the object detection module for automatic level set initialization, the edge detector module for learning an anatomy-aware edge detector function and the iteration module for deep level set evolution. Leveraging the advantages of level set representation and deep learning, GUMP-Net shows more accurate, robust and consistent segmentation performance, especially in small training data situation, compared to the state-of-the-art methods. Extensive experiments on pelvic datasets demonstrate the rationality and effectiveness of the proposed algorithm. Further experiments extended to ankle dataset indicate broader applications to other anatomies. The proposed algorithm not only provides an efficient segmentation method for complex fracture reduction, but also gives an interpretable geometric perspective for understanding deep learning segmentation.
- Abstract(参考訳): 骨盤分割術は、骨盤骨折の手術計画やナビゲーションと同様に、正確でインテリジェントな診断と治療において最も重要かつ基礎的な研究課題の1つである。
改良された測地的アクティブな輪郭モデルと深層ニューラルネットワークを組み合わせることで,GUMP-Netを提案する。GUMP-Netは,3つのネットワークモジュールが全体のセグメンテーションフレームワークを構成するように設計され,自動レベルセット初期化のためのオブジェクト検出モジュール,解剖学的認識エッジ検出器関数を学習するエッジ検出モジュール,深部レベルセット進化のためのイテレーションモジュールである。
レベルセット表現とディープラーニングの利点を活用することで、GUMP-Netは、最先端の手法と比較して、特に小さなトレーニングデータ状況において、より正確で堅牢で一貫性のあるセグメンテーション性能を示す。
骨盤データセットの大規模な実験により,提案アルゴリズムの合理性と有効性を示す。
足首のデータセットに拡張されたさらなる実験は、他の解剖学への幅広い応用を示している。
提案アルゴリズムは, 複雑なフラクチャー削減のための効率的なセグメンテーション法を提供するだけでなく, 深層学習セグメンテーションを理解するための解釈可能な幾何学的視点を与える。
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