Unsupervised Segmentation of Bolus and Residue in Videofluoroscopy Swallowing Studies
Notice bibliographique
Résumé
Bolus tracking is a critical component of swallowing analysis, as the speed, course, and integrity of bolus movement from the mouth to the stomach, along with the presence of residue, serve as key indicators of potential abnormalities. Existing machine learning approaches for videofluoroscopic swallowing study (VFSS) analysis heavily rely on annotated data and often struggle to detect residue, which is visually subtle and underrepresented. This study proposes an unsupervised architecture to segment both bolus and residue, marking the first successful machine learning-based residue segmentation in swallowing analysis with quantitative evaluation. We introduce an unsupervised convolutional autoencoder that segments bolus and residue without requiring pixel-level annotations. To address the locality bias inherent in convolutional architectures, we incorporate positional encoding into the input representation, enabling the model to capture global spatial context. The proposed model was validated on a diverse set of VFSS images annotated by certified raters. Our method achieves an intersection over union (IoU) of 61% for bolus segmentation-comparable to state-of-the-art supervised methods-and 52% for residue detection. Despite not using pixel-wise labels for training, our model significantly outperforms top-performing supervised baselines in residue detection, as confirmed by statistical testing. These findings suggest that learning from negative space provides a robust and generalizable pathway for detecting clinically significant but sparsely represented features like residue.
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 | 0,002 | 0,004 |
| 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 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».