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Are Vision Foundation Models Ready for Out-of-the-Box Medical Image Registration?

Created by
  • Haebom

作者

Hanxue Gu, Yaqian Chen, Nicholas Konz, Qihang Li, Maciej A. Mazurowski

概要

本論文は、大規模画像データセットで事前訓練された基盤モデルを用いた乳房MRI画像登録の性能を評価した研究である。既存の剛体または比較的単純な構造(脳、腹部臓器など)を対象とした研究とは異なり、変形が激しい乳房組織の画像登録に焦点を当てた。 DINO−v2、SAM、MedSAM、SSLSAM、MedCLIPなど5つの事前訓練されたエンコーダを使用して、年、シーケンス、モダリティ、病変の有無など様々な条件で乳房画像登録を行い、性能を比較分析した。その結果、SAMのようなベースモデルベースのアルゴリズムは、従来のアルゴリズムより全体的な乳房整列性能に優れているが、線維組織の微細構造整列には困難を示したことを確認した。また、医療画像や乳房特異的画像で追加的な事前訓練や微調整は性能向上に寄与せず、むしろ減少させる場合もあることを見出した。コードは公に提供します。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
ベースモデルベースの画像登録アルゴリズム(特にSAM)は、従来のアルゴリズムよりも乳房MRI画像登録で全体的なアライメント性能が優れていることを示しています。
ドメインの変化が大きくなると、ベースモデルの強みがより顕著になります。
公開されたコードにより、さらなる研究開発が容易になります。
Limitations:
ベースモデルが線維組織などの微細構造の正確な位置合わせには困難を示した。
医療画像または乳房特異的画像を用いた追加の予備訓練または微調整は、性能の向上に寄与しないか、むしろ性能を低下させることがある。
ドメイン特異的な訓練が画像登録に与える影響についてのさらなる研究が必要です。
全体的なアライメントと微細構造精度の両方を改善する戦略のさらなる研究が必要である。
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