MAE-UNETR++:用于三维肺结节分割的掩码自动编码器预训练

root 提交于 周六, 06/20/2026 - 00:47
体素级体积医学影像标注成本高昂且难以扩展,这使得高容量三维分割模型在实际训练中面临挑战。来自大型公共数据集的迁移学习(TL)是常见的补救方法,但当源域与目标解剖结构及采集特征存在差异时,其性能可能欠佳,而肺结节任务中往往正是如此。在本研究中,我们提出了一种基于掩码自编码器(MAE)预训练的方法,以突破由领域差异带来的数据效率瓶颈,并针对面向三维肺结节分割的领域特定自监督学习(SSL)开展了一项聚焦的实证研究。 我们评估了两种实验设置:第一,在具有代表性的基线模型上比较掩码自编码器(MAE)预训练与随机初始化;第二,在UNETR++上比较MAE与Decathlon迁移学习(TL),同时检验基于MAE的预训练是否也能使卷积神经网络基线模型(V-Net)受益。在目标域CT体数据上进行MAE预训练可获得0.307的Dice相似系数(DSC),优于随机初始化(0.136)和Decathlon权重(0.257)。此外,在低数据情境下(即标注数据不足时),MAE提升了V-Net的稳定性,使DSC从0.010提高到0.071。总体而言,这些结果表明,当标注数据有限时,基于MAE的预训练能够为体积分割提供一种实用且稳健的初始化策略。

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