Automatic segmentation of echocardiographic images using a shifted windows vision transformer architecture
Notice bibliographique
Résumé
Echocardiography is one the most commonly used imaging modalities for the diagnosis of congenital heart disease. Echocardiographic image analysis is crucial to obtaining accurate cardiac anatomy information. Semantic segmentation models can be used to precisely delimit the borders of the left ventricle, and allow an accurate and automatic identification of the region of interest, which can be extremely useful for cardiologists. In the field of computer vision, convolutional neural network (CNN) architectures remain dominant. Existing CNN approaches have proved highly efficient for the segmentation of various medical images over the past decade. However, these solutions usually struggle to capture long-range dependencies, especially when it comes to images with objects of different scales and complex structures. In this study, we present an efficient method for semantic segmentation of echocardiographic images that overcomes these challenges by leveraging the self-attention mechanism of the Transformer architecture. The proposed solution extracts long-range dependencies and efficiently processes objects at different scales, improving performance in a variety of tasks. We introduce Shifted Windows Transformer models (Swin Transformers), which encode both the content of anatomical structures and the relationship between them. Our solution combines the Swin Transformer and U-Net architectures, producing a U-shaped variant. The validation of the proposed method is performed with the EchoNet-Dynamic dataset used to train our model. The results show an accuracy of 0.97, a Dice coefficient of 0.87, and an Intersection over union (IoU) of 0.78. Swin Transformer models are promising for semantically segmenting echocardiographic images and may help assist cardiologists in automatically analyzing and measuring complex echocardiographic images.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».