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Revisiting 3D Context Modeling mit überwachtem Vortraining für die universelle Läsionsdetektion in CT-Schnitten

Shu Zhang Jincheng Xu* Yu-Chun Chen Jiechao Ma Zihao Li Yizhou Wang Yizhou Yu

Zusammenfassung

Die universelle Erkennung von Läsionen in Computertomografien (CT) ist für eine umfassende Krankheitsscreening wichtig. Da jede Läsion in mehreren benachbarten Schnitten auftreten kann, ist die Modellierung des 3D-Kontextes von großer Bedeutung für die Entwicklung automatisierter Läsionserkennungsalgorithmen. In dieser Arbeit schlagen wir ein modifiziertes Pseudo-3D-Feature-Pyramid-Netzwerk (MP3D FPN) vor, das tiefgangweise separierte Faltungsfilter und ein Gruppentransformationsmodul (GTM) verwendet, um effizient 3D-kontextverstärkte 2D-Features für die universelle Läsionserkennung in CT-Schnitten zu extrahieren. Um eine schnellere Konvergenz zu ermöglichen, wird eine neuartige Methode zur Vortrainierung von 3D-Netzwerken abgeleitet, die ausschließlich große 2D-Objekterkennungsdatensätze aus dem Bereich natürlicher Bilder verwendet. Wir zeigen, dass mit der neuen Vortrainierungsmethode das vorgeschlagene MP3D FPN auf dem DeepLesion-Datensatz (absolute Verbesserung der Sensitivität bei [email protected] um 3,48 %) Spitzenleistungen erzielt und die Basismethode, die 2D-Faltung zur Modellierung des 3D-Kontextes verwendet, signifikant übertrifft – bis zu 6,06 % (bei [email protected]). Darüber hinaus können die vorgeschlagenen 3D-vortrainierten Gewichte potenziell dazu beitragen, die Leistungsfähigkeit anderer 3D-medizinischer Bildanalyseaufgaben zu steigern.


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