论文

DINO-3DRA:利用 2D 基础模型语义进行 3D 脑动脉瘤分割

DINO-3DRA: Leveraging 2D Foundation Model Semantics for 3D Cerebral Aneurysm Segmentation

模型架构混合架构

摘要

3D 旋转血管造影 (3DRA) 中动脉瘤的准确分割受到极端类别不平衡、血管形态相似性以及缺乏大规模 3D 预训练的阻碍。 2D 视觉基础模型对来自 17 亿张图像的密集结构先验进行编码,但幼稚的切片传输会破坏解剖连续性并破坏优化的稳定性。我们提出了 DINO-3DRA,这是一种双路径框架,通过 Room-Lite 空间混合和校准残差融合将冻结的 DINOv3 特征注入 3D U-Net 主干,从而实现有效的跨维度语义传输。在多中心 3DRA 数据上,DINO-3DRA 仅用 572 万个可训练参数就实现了最先进的动脉瘤分割(Dice:0.758;HD95:2.75 mm;比 nnU-Net + 13%)。消融研究证实,收益来自结构化的跨维度转移,而不是单独的损失设计,桥接的基础特征改善了动脉瘤和载瘤血管之间的解剖连续性。如果 CADA 和 SHINY-ICARUS 上没有 微调,DINO-3DRA 消除了在基线架构中观察到的所有灾难性故障案例,展示了跨异构成像协议的强大泛化能力。