A benchmark for hypothalamus segmentation on T1-weighted MR images
Notice bibliographique
Résumé
The hypothalamus is a small brain structure that plays essential roles in sleep regulation, body temperature control, and metabolic homeostasis. Hypothalamic structural abnormalities have been reported in neuropsychiatric disorders, such as schizophrenia, amyotrophic lateral sclerosis, and Alzheimer's disease. Although mag- netic resonance (MR) imaging is the standard examination method for evaluating this region, hypothalamic morphological landmarks are unclear, leading to subjec- tivity and high variability during manual segmentation. Due to these limitations, it is common to find contradicting results in the literature regarding hypothalamic volumetry. To the best of our knowledge, only two automated methods are available in the literature for hypothalamus segmentation, the first of which is our previous method based on U-Net. However, both methods present performance losses when predicting images from different datasets than those used in training. Therefore, this project presents a benchmark consisting of a diverse T1-weighted MR image dataset comprising 1381 subjects from IXI, CC359, OASIS, and MiLI (the latter created specifically for this benchmark). All data were provided using automatically generated hypothalamic masks and a subset containing manually annotated masks. As a baseline, a method for fully automated segmentation of the hypothalamus on T1-weighted MR images with a greater generalization ability is presented. The pro- posed method is a teacher-student-based model with two blocks: segmentation and correction, where the second corrects the imperfections of the first block. After using three datasets for training (MiLI, IXI, and CC359), the prediction performance of the model was measured on two test sets: the first was composed of data from IXI, CC359, and MiLI, achieving a Dice coefficient of 0.83; the second was from OASIS, a dataset not used for training, achieving a Dice coefficient of 0.74. The dataset, the baseline model, and all necessary codes to reproduce the experiments are available at https://github.com/MICLab-Unicamp/HypAST and https://sites.google.com/ view/calgary-campinas-dataset/hypothalamus-benchmarking. In addition, a leaderboard will be maintained with predictions for the test set submitted by anyone working on the same task.
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 enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,003 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».