Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > eess > arXiv:2508.18612

帮助 | 高级搜索

电气工程与系统科学 > 图像与视频处理

arXiv:2508.18612 (eess)
[提交于 2025年8月26日 ]

标题: 针对PET-CT肿瘤分割的3D nnU-Net的跨癌症泛化能力的压力测试:使用新的食管癌和肺癌数据集的多队列评估

标题: Stress-testing cross-cancer generalizability of 3D nnU-Net for PET-CT tumor segmentation: multi-cohort evaluation with novel oesophageal and lung cancer datasets

Authors:Soumen Ghosh, Christine Jestin Hannan, Rajat Vashistha, Parveen Kundu, Sandra Brosda, Lauren G.Aoude, James Lonie, Andrew Nathanson, Jessica Ng, Andrew P. Barbour, Viktor Vegh
摘要: 鲁棒的泛化对于在临床PET-CT工作流程中部署基于深度学习的肿瘤分割至关重要,其中解剖部位、扫描仪和患者群体存在广泛变化。 本研究首次对PET-CT上的nnU-Net进行了跨癌症评估,并引入了两个新颖的专家标注的全身数据集。 279名食管癌患者(澳大利亚队列)和54名肺癌患者(印度队列)。 这些队列补充了公共AutoPET数据集,并实现了跨领域性能的系统性压力测试。 我们在三种范式下训练和测试了3D nnUNet模型。 仅目标(食管)、仅公共(AutoPET)和联合训练。 对于测试集,仅食管模型在内部域准确性方面表现最佳(平均DSC,57.8),但在外部印度肺癌队列上失败(平均DSC低于3.4),表明存在严重的过拟合。 仅公共模型泛化范围更广(在AutoPET上平均DSC为63.5,在印度肺癌队列上平均DSC为51.6),但在食管澳大利亚队列中表现不佳(平均DSC为26.7)。 联合方法提供了最平衡的结果(平均DSC,肺癌(52.9),食管(40.7),AutoPET(60.9)),减少了边界错误并在所有队列中提高了鲁棒性。 这些发现表明,数据集多样性,特别是多人口统计、多中心和多癌症整合,比架构新颖性更能推动鲁棒的泛化。 这项工作提出了基于人口统计的跨癌症深度学习分割评估,并强调数据集多样性,而不是模型复杂性,是临床鲁棒分割的基础。
摘要: Robust generalization is essential for deploying deep learning based tumor segmentation in clinical PET-CT workflows, where anatomical sites, scanners, and patient populations vary widely. This study presents the first cross cancer evaluation of nnU-Net on PET-CT, introducing two novel, expert-annotated whole-body datasets. 279 patients with oesophageal cancer (Australian cohort) and 54 with lung cancer (Indian cohort). These cohorts complement the public AutoPET dataset and enable systematic stress-testing of cross domain performance. We trained and tested 3D nnUNet models under three paradigms. Target only (oesophageal), public only (AutoPET), and combined training. For the tested sets, the oesophageal only model achieved the best in-domain accuracy (mean DSC, 57.8) but failed on external Indian lung cohort (mean DSC less than 3.4), indicating severe overfitting. The public only model generalized more broadly (mean DSC, 63.5 on AutoPET, 51.6 on Indian lung cohort) but underperformed in oesophageal Australian cohort (mean DSC, 26.7). The combined approach provided the most balanced results (mean DSC, lung (52.9), oesophageal (40.7), AutoPET (60.9)), reducing boundary errors and improving robustness across all cohorts. These findings demonstrate that dataset diversity, particularly multi demographic, multi center and multi cancer integration, outweighs architectural novelty as the key driver of robust generalization. This work presents the demography based cross cancer deep learning segmentation evaluation and highlights dataset diversity, rather than model complexity, as the foundation for clinically robust segmentation.
主题: 图像与视频处理 (eess.IV) ; 机器学习 (cs.LG)
引用方式: arXiv:2508.18612 [eess.IV]
  (或者 arXiv:2508.18612v1 [eess.IV] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.18612
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Rajat Vashistha [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 8 月 26 日 02:25:53 UTC (1,936 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
eess.IV
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-08
切换浏览方式为:
cs
cs.LG
eess

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号