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[提交于 2025年6月24日
]
标题: 从解剖学中学习:用于全身MRI转移性骨病分割的监督解剖预训练(SAP)
标题: Learning from Anatomy: Supervised Anatomical Pretraining (SAP) for Improved Metastatic Bone Disease Segmentation in Whole-Body MRI
摘要: 在全身磁共振成像(WB-MRI)中对转移性骨病(MBD)进行分割是一个具有挑战性的问题。 由于病灶的外观和解剖位置各不相同,边界模糊以及类别不平衡严重,获得可靠的分割需要包含病灶变异性的大型、标注良好的数据集。 生成这样的数据集需要大量时间和专业知识,并且容易出错。 虽然自监督学习(SSL)可以利用大量的未标记数据集,但学习到的通用表示通常无法捕捉准确检测病灶所需的细微特征。 在本工作中,我们提出了一种监督解剖预训练(SAP)方法,该方法从有限的解剖标签数据集中进行学习。 首先,开发并训练了一个基于MRI的骨骼分割模型,用于健康个体的WB-MRI扫描,以实现高质量的骨骼分割。 然后,我们将它在44名转移性前列腺癌患者的队列中对MBD分割的下游效果,与基线随机初始化和最先进的SSL方法进行了比较。 SAP显著优于基线和SSL预训练模型,达到了归一化表面Dice值0.76和Dice系数0.64。 该方法在病灶检测中的F2得分为0.44,优于基线的0.24和SSL的0.31。 当仅考虑大于1~ml的临床相关病灶时,SAP在32名患者中的28名中实现了100%的检测灵敏度。 从解剖学中学习骨形态可以产生一种有效且与领域相关的归纳偏差,可用于骨病灶的下游分割任务。 所有代码和模型均已公开可用。
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