Szczegóły publikacji

Opis bibliograficzny

GA-UNet: Genetic Algorithm-optimized lightweight U-Net architecture for multi-sequence brain tumor MRI segmentation / Shoffan SAIFULLAH, Rafał DREŻEWSKI // IEEE Access [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN  2169-3536 . — 2025 — vol. 13, s. 175010–175024. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 175022–175024, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2025-10-08. — S. Saifullah - dod. afiliacja: Department of Informatics, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta, Indonesia

Autorzy (2)

Słowa kluczowe

brain tumor segmentationmulti sequence MRIU-Net optimizationgenetic algorithmsmedical image analysis

Dane bibliometryczne

ID BaDAP163550
Data dodania do BaDAP2025-10-15
Tekst źródłowyURL
DOI10.1109/ACCESS.2025.3619119
Rok publikacji2025
Typ publikacjiartykuł w czasopiśmie
Otwarty dostęptak
Creative Commons
Czasopismo/seriaIEEE Access

Abstract

Brain tumor segmentation plays a critical role in accurate diagnosis and treatment planning but remains challenging due to complex tumor boundaries and variations across MRI sequences. Although U-Net is a widely adopted architecture for medical image segmentation, its performance heavily depends on manually defined configurations, which are often suboptimal and labor-intensive. This study proposes GA-UNet, a Genetic Algorithm (GA)-assisted framework that automatically optimizes U-Net architectures for multi-sequence brain tumor MRI segmentation. GA-UNet dynamically evolves encoder, bottleneck, and decoder configurations to balance segmentation accuracy and computational efficiency. The framework is evaluated on two datasets: BraTS 2021, comprising four MRI sequences (T1, T1Gd, T2, FLAIR) for whole-tumor segmentation, and Figshare for multi-class tumor segmentation. GA-UNet achieves a Dice Similarity Coefficient (DSC) of 0.9121 on BraTS 2021, outperforming U-Net AG-CHprep (0.9095) and nnU-Net (0.8900). On Figshare, it yields DSC values of 0.9369 (Meningioma), 0.9202 (Glioma), and 0.9226 (Pituitary), with corresponding Jaccard Index (JI) scores of 0.8821, 0.8531, and 0.8582. These results confirm GA-UNet’s robustness in accurately segmenting complex tumor regions across both whole-tumor and multi-class tasks. Additional evaluation using the 95th percentile Hausdorff Distance (HD95) and statistical significance testing further validates its performance. Future work will explore 3D segmentation, attention mechanisms, and the integration of more advanced neural architecture search techniques.

Publikacje, które mogą Cię zainteresować

artykuł
#166053Data dodania: 25.2.2026
Bayesian Optimization-driven U-Net architecture tuning for brain tumor segmentation / Shoffan SAIFULLAH, Rafał DREŻEWSKI // Engineering Proceedings [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN  2673-4591 . — 2026 — vol. 124 iss. 1 art. no. 22, s. 1–12. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 11–12, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2026-02-09. — S. Saifullah - dod. afiliacja: Department of Informatics, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta, Indonesia. — 6th International Electronic Conference on Applied Sciences, 9–11 December 2025
artykuł
#159139Data dodania: 29.3.2025
Automatic brain tumor segmentation: advancing U-Net with ResNet50 encoder for precise medical image analysis / Shoffan SAIFULLAH, Rafał DREŻEWSKI, Anton Yudhana, Andiko Putro Suryotomo // IEEE Access [Dokument elektroniczny]. — Czasopismo elektroniczne ; ISSN 2169-3536. — 2025 — vol. 13, s. 43473–43489. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 43487–43489, Abstr. — Publikacja dostępna online od: 2025-03-03. — S. Saifullah - dod. afiliacja: Department of Informatics, Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta, Indonesia