سامانه همایش ها

English

صفحه اصلی / 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

نویسندگان :

Masoud Noroozi¹ Sayna Jamaati² Hamed Aghapanah³ Ali Saeeidi Rad⁴ Mahsa Asadi Anar⁵ Ali Darzi⁶ Mahla Shokouhfar⁷ Helia Sadat Kazemi⁸ Mohammadreza Ghahari⁹ Mohammad Saeed Soleimani Meigoli¹⁰ Jafar Majidpour¹¹ Hossein Arabi¹² Ali Reza Karimian¹³

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

کلمات کلیدی :

Hybrid CNN-Transformer Architecture،Medical Image Segmentation،Cross-Attention Mechanism،Temporal Modeling،Uncertainty Estimation،Deep Learning

چکیده :

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.

لیست مقالات

لیست مقالات بایگانی شده

Modeling Customer Behavior in Online Stores Based on the RFM Model and Random Forest and SVM Algorithms

Somayeh Ebrahimi Emamchai - Nayere Zaghari

Improved Metric for Classification of Nearby Reaching Targets: A Distance-Weighted Accuracy Approach

Zahra Dayani - Ali Maleki - Ali Fallah

Fibroglandular Tissue Classification in Breast MRI: A Comparative Study of Automated Decision Strategies

Meysam Khalaj - Arvin Arian - Ala Torabi - Nasrin Ahmadinejad - Masoumeh Gity - Seyedeh Nooshin Miratashi Yazdi - Mohammad Pooya Afshari - Melika Sadeghi Tabrizi - Hamid Soltanian-Zadeh

تاثیر هوش مصنوعی بر فرآیند تصمیم‌گیری دراستراتژی‌های بازاریابی

مهدی بهشتی مقدم

استفاده از هوش مصنوعی در بهینه‌سازی حسابداری و حسابرسی نهادهای دولتی

سعید نوری - مرتضی گل محمدی

طراحی مدل هوشمند در جهت رتبه‌بندی شعب شرکتهای بیمه

مسعود سبزچی دهخوارقانی - میترا زابلی پیله رود

مبانی فلسفی خداشناسی و چالش های مدیریت اسلامی در عصرتکنولوژی

نبی الله جیحون - حسین متفکر - حسن الوداری

پردازش پیشرفته تصاویر برای شناسایی نوع سلول خونی: قطعه‌بندی، استخراج ویژگی و مدل گراف بر پایه نمونه گیری و تجمیع

حوریا خرمکی - سید مهدی صالحی - مهدیه قاسمی

Engineering Injectable Gelatin-Tyramine/Alginate-Tyramine Hydrogels for Bone Tissue Engineering: A Ratio-Dependent Study of Structure, Mechanics, and Biocompatibility

Melika Mansouri Moghaddam - Soroush Ghofrani Beiragh - Elaheh Jooybar - Rana Imani

بهبود طبقه بندی احساسات نظرات مشتریان آمازون با جنگل تصادفی

فائزه مختارآبادی - وحید خطیبی بردسیری

بیشتر

ثمین همایش، سامانه مدیریت کنفرانس ها و جشنواره ها - نگارش 42.5.2