Self-supervised pre-training methods in medical imaging typically treat each individual as an isolated instance, learning representations through augmentation-based objectives or masked reconstruction. They often do not adequately capitalize on a key characteristic of physiological features: anatomical structures maintain consistent spatial relationships across individuals (instances), such as the thalamus being medial to the basal ganglia, regardless of variations in brain size, shape, or pathology. We propose leveraging this cross-instance topological consistency as a supervisory signal. The challenge arises from the inherent variability in medical imaging, which can differ significantly across instances and modalities. To tackle this, we focus on two alignment regimes. (i) Intra-instance: with pixel-level correspondences available, a cross-modal triplet objective explicitly preserves local neighborhood topology. (ii) Inter-instance: without such supervision, we derive pseudo-correspondences to control partial neighborhood alignment and prevent topology collapse across modalities. We validate our approach across 7 downstream multi-modal tasks, achieving average improvements of 1.1% and 5.94% in segmentation and classification tasks, respectively, and demonstrating significantly better robustness when modalities are missing at test time.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

3D是英文“Three Dimensions”的简称,中文是指三维、三个维度、三个坐标,即有长、有宽、有高,换句话说,就是立体的,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。
Nat. Biomed. Eng.| 综述:医学和医疗保健中的自监督学习
专知会员服务
40+阅读 · 2022年8月25日
【CVPR2022】UniVIP:自监督视觉预训练的统一框架
专知会员服务
28+阅读 · 2022年3月16日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
医学图像分析最新综述:走向深度
炼数成金订阅号
36+阅读 · 2019年2月20日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
13+阅读 · 2022年10月20日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
22+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
9+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
11+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
9+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
6+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
Nat. Biomed. Eng.| 综述:医学和医疗保健中的自监督学习
专知会员服务
40+阅读 · 2022年8月25日
【CVPR2022】UniVIP:自监督视觉预训练的统一框架
专知会员服务
28+阅读 · 2022年3月16日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关基金
Top
微信扫码咨询专知VIP会员