Daily Arxiv

世界中で発行される人工知能関連の論文をまとめるページです。
このページはGoogle Geminiを活用して要約し、非営利で運営しています。
論文の著作権は著者および関連機関にあり、共有する際は出典を明記してください。

Expert-Guided Explainable Few-Shot Learning for Medical Image Diagnosis

Created by
  • Haebom

作者

Ifrat Ikhtear Uddin, Longwei Wang, KC Santosh

概要

医療画像分析は、専門家が注釈を付けたデータが限られているため、モデルの一般化および臨床応用に困難を経験する。この研究は、放射線専門医によって提供された関心領域(ROI)をモデルトレーニングに統合して分類性能と解釈力を同時に向上させる専門家主導の説明可能ないくつかの学習フレームワークを提案します。空間主義監督のためにGrad-CAMを活用し、Dice類似度に基づく説明損失を導入し、トレーニング中のモデルの注意を診断に関連する領域に合わせる。この説明の喪失は、標準の円形ネットワーク目標と共に最適化され、データが限られた条件下でも臨床的に意味のある特徴に集中するようにモデルを導きます。 BraTS(MRI)とVinDr-CXR(胸部X線)の2つのデータセットでフレームワークを評価した結果、BraTSでは77.09%から83.61%、VinDr-CXRでは54.33%から73.29%に精度が向上しました。 Grad-CAMの可視化は、専門家主導の訓練が注意を診断領域に一貫して合わせて予測信頼性と臨床信頼性の両方を向上させることを確認します。これらの結果は、数回の学習医療画像診断におけるパフォーマンスと解釈力の違いを解消するために専門家主導の監督を統合する効果を示しています。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
専門家主導の説明可能な数回の学習フレームワークは、医療画像分析のパフォーマンスと解釈力を同時に向上させることができることを示しています。
Grad-CAMとDice類似度ベースの説明損失を活用して、モデルの注意を診断に関連する領域に効果的に合わせることができます。
限られたデータ条件でも高精度を達成できます。
BraTSとVinDr-CXRデータセットでの実験結果によって提案された方法の効果を検証した。
Limitations:
専門家が提供するROIの品質によっては、パフォーマンスが影響を受ける可能性があります。
様々な医療画像タイプおよび疾患の一般化性能評価がさらに必要である。
専門家の注釈作業のコストと時間のかかる問題解決策が必要です。
👍