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III International Symposium on “Generation and Transfer of Knowledge for Digital Transformation "SITIC 2025"

III International Symposium on “Generation and Transfer of Knowledge for Digital Transformation

SITIC 2025

Heuristic-Boosted Ejection Fraction Estimation from 2D U-Net Segmentation
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Abstract

Ejection fraction estimation from apical four-chamber echocardiogram videos is achieved through a pipeline combining deep learning segmentation and detailed analysis of ventricular geometry. A ResNet50-encoded 2D U-Net performs frame-by-frame left ventricle segmentation, with ventricular volumes subsequently calculated via the area-length method. To correct systematic biases arising from segmentation errors and heuristic volume estimation, the pipeline incorporates a regression model that predicts the signed error between estimated and ground truth ejection fractions using geometric descriptors. The most informative predictors include length ratio and volume ratio. This approach achieves a mean absolute error of 4.75\% on the EchoNet-Pediatric dataset for apical four-chamber views, offering an interpretable and refined estimation of cardiac function.

Resumen

La estimación de la fracción de eyección a partir de videos de ecocardiograma apical de cuatro cámaras se realiza mediante un sistema que combina segmentación con deep learning y un análisis detallado de la geometría ventricular. Una U-Net 2D con codificador ResNet50 realiza la segmentación cuadro por cuadro del ventrículo izquierdo, y los volúmenes ventriculares se calculan posteriormente utilizando el método de área-longitud. Para corregir sesgos sistemáticos derivados de errores de segmentación y de la estimación heurística del volumen, nuestra metodología incorpora un modelo de regresión que predice el error con signo entre las fracciones de eyección estimadas y las reales, utilizando descriptores geométricos. Los predictores más informativos son la razón de longitudes y la razón de volúmenes. Este enfoque logra un error absoluto medio del 4.75 % en el conjunto de datos EchoNet-Pediatric para vistas apicales de cuatro cámaras, ofreciendo una estimación refinada e interpretable de la función cardíaca.

About The Speaker

Amalia Rodríguez

Amalia Rodríguez

UCLV Flag of Cuba

Discussion

Practical Info
Presentation
English (US)
October 20, 2025 3:44 PM
4 minutes
Hotel Grand Memories Cayo Santa María
Authors
Amalia Rodríguez
Ernesto David Serize Portela
José Carlos Serize Portela
Alejandro Cespón Ferriol
José Ignacio Ramírez Gómez
Keywords
2d u-net
ejection fraction
fracción de eyección
heuristic
heurística
left-ventricle segmentation
regresión
regression
segmentación del ventrículo izquierdo
Documents