Segmentation of regions of interest (ROIs) for identifying abnormalities is a leading problem in medical imaging. Using Machine Learning (ML) for this problem generally requires manually annotated ground-truth segmentations, demanding extensive time and resources from radiologists. This work presents a novel weakly supervised approach that utilizes binary image-level labels, which are much simpler to acquire, to effectively segment anomalies in medical Magnetic Resonance (MR) images without ground truth annotations. We train a binary classifier using these labels and use it to derive seeds indicating regions likely and unlikely to contain tumors. These seeds are used to train a generative adversarial network (GAN) that converts cancerous images to healthy variants, which are then used in conjunction with the seeds to train a ML model that generates effective segmentations. This method produces segmentations that achieve Dice coefficients of 0.7903, 0.7868, and 0.7712 on the MICCAI Brain Tumor Segmentation (BraTS) 2020 dataset for the training, validation, and test cohorts respectively. We also propose a weakly supervised means of filtering the segmentations, removing a small subset of poorer segmentations to acquire a large subset of high quality segmentations. The proposed filtering further improves the Dice coefficients to up to 0.8374, 0.8232, and 0.8136 for training, validation, and test, respectively.


翻译:使用机器学习(ML)来解决这个问题通常需要人工加注的地面对立网络(GAN),将癌症图像转换成健康的变体,然后与种子一起使用这种变体,以培养产生有效分化的ML模型。这种方法产生分解,达到0.7903、0.78688和0.7712的Dice系数,分别达到0.7903、0.7868和0.7712的MICCAI脑肿瘤分解(BRATS)2020数据集,用于培训、鉴定和测试组群。我们还建议采用一种薄弱的监控手段,将癌症图像转换成健康的变体,然后与种子一起使用这种变体,以培养产生有效分化的MLL模型。这种方法产生分解,达到0.7903、0.78688和0.7712的D系数,分别达到MICCAI脑肿瘤分解(BRATS)2020数据集,用于培训、鉴定、测试和测试组群群。我们还提议用一种薄弱的检测手段,分别过滤高分层,将高分块转化为0.823的分块。

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