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基于上下文感知 2.5D 模型的 MRI 平面方向检测

计算机视觉与模式识别 2025-11-19 v1 人工智能 机器学习

摘要

人类可以轻松识别 MRI 切片上的解剖平面(轴向、冠状、矢状),但自动化系统在这方面却难以应对。缺失的平面方向元数据会使分析复杂化,在合并异构数据集时引起域迁移,并降低诊断分类器的准确率。本研究开发了一个准确生成平面方向元数据的分类器。我们采用利用多切片信息的 2.5D 上下文感知模型,以避免孤立切片的歧义并实现稳健的特征学习。我们在 3D 切片序列和静态 2D 图像上训练 2.5D 模型。虽然 2D 参考模型达到 98.74% 的准确率,但我们的 2.5D 方法将其提升至 99.49%,将错误率降低 60%,凸显 2.5D 背景的重要性。我们在脑瘤检测任务中验证了生成元数据的实用性。采用基于不确定性得分的选择性使用元数据增强预测的门控策略,将准确率从仅使用图像的模型的 97.0% 提升至 98.0%,将误诊率降低 33.3%。我们将平面方向模型集成到交互式 Web 应用程序中,并对其提供开源。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.14021,
  title  = {MRI Plane Orientation Detection using a Context-Aware 2.5D Model},
  author = {SangHyuk Kim and Daniel Haehn and Sumientra Rampersad},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14021},
  year   = {2025}
}

备注

5 pages, 5 figures, 2 tables