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Enregistrement W3215499360 · doi:10.32920/ryerson.14663766.v1

Towards Improved Medical Image Segmentation Using Deep Learning

2021· preprint· en· W3215499360 sur OpenAlexaff
Nabila Abraham

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAI in cancer detection
Établissements canadiensToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésSegmentationComputer scienceArtificial intelligenceMedical imagingGeneralizability theoryConvolutional neural networkDeep learningModalitiesModular designMachine learningImage segmentationBenchmark (surveying)Pattern recognition (psychology)ContouringModality (human–computer interaction)Market segmentation

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Convolutional neural networks have been asserted to be fast and precise frameworks with great potential in image segmentation. Within the medical domain, image segmentation is a pre-cursor to several applications including surgical simulations, treatment planning and patient prognosis. In this thesis, we attempt to solve two major limitations of current segmentation practices: 1) dealing with unbalanced classes and 2) dealing with multiple modalities. In medical imaging, unbalanced classes present as the regions of interest that are typically significantly smaller in volume than the background class or other classes. We propose an improvement to the current gold standard cost function to boost the focus of the network to the smaller classes. Another problem within medical imaging is the variation in both anatomy and pathology across patients. Utilizing multiple imaging modalities provides complementary, segmentation-specific information and is commonly employed by radiologists when contouring data. We propose a image fusion strategy for multi-modal data that uses the variation in modality specific features to guide the task specific learning. Together, our contributions propose a framework to maximize the representational power of the dataset using models with less complexity and higher generalizability. Our contributions outperform baseline models for multi-class segmentation and are modular enough to be scaled up to deeper networks. We demonstrate the effectiveness of the proposed cost function and multimodal framework, both individually and together, on benchmark datasets including the Breast Ultrasound Dataset B (BUS) [1], the International Skin Imaging Collaboration (ISIC 2018) [2], [3] and the Brain Tumor Segmentation Challenge (BraTs 2018) [4]. In all experiments, the proposed methods match or outperform the baseline methods while employing simpler networks

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,004
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,009
Score d'incertitude au seuil0,017

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,004
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,002
Bibliométrie0,0030,002
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0020,003
Science ouverte0,0020,003
Intégrité de la recherche0,0030,003
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,002

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,022
Tête enseignante GPT0,305
Écart entre enseignants0,284 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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