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一种用于肺结核诊断并生成定量CT报告的深度学习系统

图像与视频处理 2020-12-18 v1 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

我们开发了一种基于深度学习模型的系统,用于自动生成肺结核(PTB)病例的定量计算机断层扫描(CT)诊断报告。收集了来自223名活动性PTB患者的501个CT影像数据集,另501个来自健康人群的病例作为阴性样本。2884个PTB病灶由专业放射科医师仔细手动标注并分类。三种最先进的3D卷积神经网络(CNN)模型在PTB CT图像检测中被训练与评估。迁移学习方法在此过程中亦被采用。最佳模型被选中以标注病灶空间位置并将其同时分类为粟粒型、浸润型、干酪型、结核瘤型和空洞型。随后使用Noisy-Or贝叶斯函数生成总体感染概率。最终导出定量诊断报告。结果显示,从单个PTB病灶区域视角看,召回率与精确率分别为85.9%与89.2%;从单个PTB病例视角看,总体召回率与精确率分别为98.7%与93.7%。此外,PTB病灶类型分类的精确率为90.9%。该新方法可作为临床医生决策的有效参考。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.02285,
  title  = {A Deep Learning System That Generates Quantitative CT Reports for Diagnosing Pulmonary Tuberculosis},
  author = {Wei Wu and Xukun Li and Peng Du and Guanjing Lang and Min Xu and Kaijin Xu and Lanjuan Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.02285},
  year   = {2020}
}