0% Complete
فارسی
Home
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
TransFuse++: A Hybrid CNN-Transformer Architecture with Cross-Attention, Temporal Modeling, and Uncertainty Estimation for Medical Image Segmentation
Authors :
Masoud Noroozi
1
Sayna Jamaati
2
Hamed Aghapanah
3
Ali Saeeidi Rad
4
Mahsa Asadi Anar
5
Ali Darzi
6
Mahla Shokouhfar
7
Helia Sadat Kazemi
8
Mohammadreza Ghahari
9
Mohammad Saeed Soleimani Meigoli
10
Jafar Majidpour
11
Hossein Arabi
12
Ali Reza Karimian
13
1- گروه مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی، دانشگاه اصفهان
2- دانشگاه صنعتی شریف
3- دانشگاه علوم پزشکی اصفهان
4- گروه مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی، دانشگاه اصفهان
5- دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی
6- دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی
7- دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی
8- دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی
9- دانشگاه علوم پزشکی تهران
10- دانشگاه علوم پزشکی فسا
11- دانشگاه راپارین
12- دانشگاه ژنو
13- گروه مهندسی پزشکی، دانشکده مهندسی، دانشگاه اصفهان
Keywords :
Hybrid CNN-Transformer Architecture،Medical Image Segmentation،Cross-Attention Mechanism،Temporal Modeling،Uncertainty Estimation،Deep Learning
Abstract :
Similar to any automated image analysis, precise and credible segmentation is indispensable; however, current convolutional or transformer-based networks alone cannot produce the necessary satisfactory spatial resolution, paired with anatomical global thought and volumetric consistency, in medical practice. We introduce TransFuse++, a promising step that offers incremental improvements to the TransFuse architecture, which closely integrates a CNN branch for local texture representation and a Vision Transformer branch for long-term context encoding. The model is further improved with three new modules: a cross-attention mechanism that explicitly aligns the slices, a model with a gated recurrent unit (GRU) that propagates time through stacked sequences, and Monte Carlo dropout that produces pixel-based uncertainty maps. Furthermore, context-dependent cross-skip attention fusion, along with an enhanced BiFusion head, enables more precise boundary delineation without a notable increase in computational cost in the default (no-MC) configuration. When trained in an end-to-end manner on a cardiac X-ray (1,717 frames), a lung CT (6,766 slices) and MR of cirrhotic liver (more than 600 volumes) datasets with an identical 5-fold cross validation protocol, we observe improvements of up to 4.1 percentage points in terms of Dice coefficient and 4.3 percentage points in terms of mIoU, obtaining Dice = 0.972 ± 0.002 (X-ray), 0.989 ± 0.001 (CT) and 0.923 ± 0.061 (MRI). The analysis using Spearman correlation revealed that the per-image Dice coefficients of competing models were either not related to each other (|ρ| ≤ 0.06, Bonferroni-adjusted p > 0.005) or that they introduced complementary specific errors in addition to existing architectures. Ablation experiments validate that cross-attention, temporal modeling, and cross-skipping fusion are key contributors to these incremental improvements. Meanwhile, the uncertainty maps help identify ambiguous areas, making TransFuse++ a promising step toward a confidence-aware segmentation approach for multimodal radiology.
Papers List
List of archived papers
Shape Memory Polymer-Based Scaffolds for Bone Tissue Engineering
Farzad Fereidani Mohammadi - Zahra Mohammadi
بهبود طبقه بندی احساسات نظرات مشتریان آمازون با جنگل تصادفی
فائزه مختارآبادی - وحید خطیبی بردسیری
پایداری، مسئولیت و اخلاق: مفاهیم مختلف برای یک مسیر واحد
رعنا شهدآور - ثمین مقیمی - فاطمه حسنی
Biomedical Applications of Pectin Nanomaterials: Progress and Perspectives
Maryam Rajabzadeh-khosroshahi - Ali Baradar Khoshfetrat - Mehdi Salami-Kalajahi
خودشیفتگی و تصمیم گیری مدیران: بررسی بیست سال ادبیات حسابداری
رعنا شهدآور - فاطمه ذوالفقاری - فاطمه افروزیان
پیشبینی وضعیت ترافیک با استفاده از الگوریتم KNN یک مطالعه موردیبر اساس دادههای دوماهه ترافیک
متین نهاوندی
بررسی تاثیر انعطاف پذیری مالی بر رابطه بین مدیریت ریسک و اجتناب مالیاتی
علیرضا عظیمی ثانی - رضا پورتقی
چالش ها و راهکارهای استفاده از حسابداری منابع انسانی در عصر دیجیتال
پگاه نکواصل - حانیه سرافراز
طراحی سیستم تشخیص نفوذ مبتنی بر یادگیری فدراسیونی در شبکههای توزیعشده اینترنت اشیا
سیدکاظم سیدولیلو - امین بابازاده سنگر
Role of Protective Pads in Mandibular Biomechanics During Frontal Impact
Hosna Olfati - Ata Hashemi
more
Samin Hamayesh - Version 42.5.2