Incremental Learning for Heterogeneous Structure Segmentation in Brain Tumor MRI

计算机科学 分割 人工智能 市场细分 机器学习 深度学习 可扩展性 模式识别(心理学) 计算机视觉 数据库 业务 营销
作者
Xiaofeng Liu,Helen A. Shih,Fangxu Xing,Emiliano Santarnecchi,Georges El Fakhri,Jonghye Woo
出处
期刊:Lecture Notes in Computer Science 卷期号:: 46-56 被引量:3
标识
DOI:10.1007/978-3-031-43895-0_5
摘要

Deep learning (DL) models for segmenting various anatomical structures have achieved great success via a static DL model that is trained in a single source domain. Yet, the static DL model is likely to perform poorly in a continually evolving environment, requiring appropriate model updates. In an incremental learning setting, we would expect that well-trained static models are updated, following continually evolving target domain data—e.g., additional lesions or structures of interest—collected from different sites, without catastrophic forgetting. This, however, poses challenges, due to distribution shifts, additional structures not seen during the initial model training, and the absence of training data in a source domain. To address these challenges, in this work, we seek to progressively evolve an "off-the-shelf" trained segmentation model to diverse datasets with additional anatomical categories in a unified manner. Specifically, we first propose a divergence-aware dual-flow module with balanced rigidity and plasticity branches to decouple old and new tasks, which is guided by continuous batch renormalization. Then, a complementary pseudo-label training scheme with self-entropy regularized momentum MixUp decay is developed for adaptive network optimization. We evaluated our framework on a brain tumor segmentation task with continually changing target domains—i.e., new MRI scanners/modalities with incremental structures. Our framework was able to well retain the discriminability of previously learned structures, hence enabling the realistic life-long segmentation model extension along with the widespread accumulation of big medical data.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
accepted完成签到,获得积分10
1秒前
韭菜盒子发布了新的文献求助10
2秒前
leo发布了新的文献求助10
4秒前
ee完成签到,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
朱科源啊源完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
Yxiang完成签到 ,获得积分10
8秒前
金枪鱼子发布了新的文献求助10
9秒前
CoCoco完成签到 ,获得积分10
9秒前
clivia完成签到,获得积分10
10秒前
稻草人完成签到 ,获得积分10
10秒前
叶子完成签到 ,获得积分10
10秒前
Denning完成签到,获得积分10
12秒前
赘婿应助韭菜盒子采纳,获得10
12秒前
坐看云起完成签到,获得积分10
13秒前
北城完成签到 ,获得积分10
14秒前
小蜜蜂完成签到,获得积分10
14秒前
可达鸭完成签到 ,获得积分10
14秒前
汝坤完成签到 ,获得积分10
15秒前
th完成签到,获得积分10
16秒前
程程完成签到,获得积分10
18秒前
洁净斑马发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
20秒前
Yiling完成签到,获得积分10
20秒前
清浅溪完成签到 ,获得积分10
22秒前
青山完成签到 ,获得积分10
23秒前
27秒前
科目三应助why采纳,获得10
28秒前
求知小生完成签到,获得积分10
29秒前
典雅的语海完成签到,获得积分10
31秒前
Akjan应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
忧伤的绍辉完成签到 ,获得积分10
33秒前
bill完成签到,获得积分10
33秒前
夜信完成签到,获得积分10
33秒前
unowhoiam完成签到 ,获得积分10
34秒前
Nakjeong完成签到 ,获得积分10
34秒前
乘舟江行完成签到,获得积分10
35秒前
奥利奥利奥完成签到 ,获得积分10
35秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Coking simulation aids on-stream time 450
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
Novel Preparation of Chitin Nanocrystals by H2SO4 and H3PO4 Hydrolysis Followed by High-Pressure Water Jet Treatments 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4015670
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3555644
关于积分的说明 11318192
捐赠科研通 3288842
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812284
邀请新用户注册赠送积分活动 887882
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812015