不確実性に基づく無監督異常検出フレームワークU(2)ADによるMRI脊髄のT2高信号強度の検出
カテゴリ：診断支援・画像解析
公開日：2026年1月21日
タイトル：U(2)AD: Uncertainty-based unsupervised anomaly detection framework for detecting T2 hyperintensity in MRI spinal cord
雑誌名：Med Image Anal. 2026 Jan 17; 109: 103939.
概 要：
本研究では、脊髄MRI画像におけるT2高信号強度を検出するための新しい無監督異常検出フレームワークU(2)ADを提案します。T2高信号強度は、変性頚椎脊髄症（DCM）などの病状における重要なバイオマーカーですが、現在の臨床診断は主に手動評価に依存しています。従来の深層学習手法は大規模な注釈データセットに依存しており、無監督異常検出（UAD）は異常データの注釈を不要にする魅力的な選択肢ですが、ドメインシフトやタスクの対立といった課題があります。U(2)ADは、同一の臨床データセット内で訓練・テストされるよう設計されており、Vision Transformerに基づくアーキテクチャを用いた「マスクと再構成」のパラダイムに基づいています。
方 法：
U(2)ADは、モンテカルロ推論技術を用いて再構成の不確実性マッピングを推定し、正常な再構成と異常検出のタスク間の対立を解決するための不確実性誘導マスキング戦略を導入しています。訓練中にエピステミックおよびアレアトリック不確実性の両方の指導の下で再構成訓練を最適化することで、正常な表現学習を改善しつつ異常に対する感度を維持します。
結 果：
実験結果は、U(2)ADが脊髄のT2高信号強度の患者レベルの識別およびセグメントレベルの局在化において既存のUAD手法を上回ることを示しています。このフレームワークは、UADにおける不確実性ガイダンスの統合に関する新たなベンチマークを確立します。
結 論：
U(2)ADは、脊髄MRIにおけるT2高信号強度の検出において高い性能を示し、無監督異常検出の分野における新しいアプローチを提供します。