Evaluation of pseudo-healthy image reconstruction for anomaly detection with deep generative models: Application to brain FDG PET
Notice bibliographique
Résumé
Over the past years, pseudo-healthy reconstruction for unsupervised anomaly detection has gained in popularity. This approach has the great advantage of not requiring tedious pixel-wise data annotation and offers possibility to generalize to any kind of anomalies, including that corresponding to rare diseases. By training a deep generative model with only images from healthy subjects, the model will learn to reconstruct pseudo-healthy images. This pseudo-healthy reconstruction is then compared to the input to detect and localize anomalies. The evaluation of such methods often relies on a ground truth lesion mask that is available for test data, which may not exist depending on the application. We propose an evaluation procedure based on the simulation of realistic abnormal images to validate pseudo-healthy reconstruction methods when no ground truth is available. This allows us to extensively test generative models on different kinds of anomalies and measuring their performance using the pair of normal and abnormal images corresponding to the same subject. It can be used as a preliminary automatic step to validate the capacity of a generative model to reconstruct pseudo-healthy images, before a more advanced validation step that would require clinician’s expertise. We apply this framework to the reconstruction of 3D brain FDG PET using a convolutional variational autoencoder with the aim to detect as early as possible the neurodegeneration markers that are specific to dementia such as Alzheimer’s disease.
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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 | 0,004 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».