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基于卷积与长短期记忆神经网络的 3D CT 扫描中颅内出血的准确高效检测与亚型分类

计算机视觉与模式识别 2020-09-30 v3

摘要

在本文中,我们展示了用于 RSNA 颅内出血检测挑战赛的系统。所提出的系统基于轻量级深度神经网络架构,该架构由卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)网络组成,其中 CNN 以单个 CT 切片作为输入,LSTM 网络以 CNN 提供的特征嵌入作为输入。为了高效处理,我们考虑了多种特征选择方法,以生成供 LSTM 使用的有用 CNN 特征子集。此外,我们将 CT 切片缩减 2 倍,从而能够更快地训练模型。尽管我们的模型旨在平衡速度与精度,但我们在最终测试集上报告了 0.04989 的加权平均对数损失,使我们在总计 1345 名参与者中位列前 30 名(2%)。尽管我们的计算基础设施不允许,但以原始尺度处理 CT 切片可能会提高性能。为了使他人能够复现我们的结果,我们在 https://github.com/warchildmd/ihd 上开源了我们的代码。挑战赛后,我们进行了由放射科医生参与的主观颅内出血检测评估,表明我们的深度模型性能与专门阅读 CT 扫描的医生相当。我们工作的另一贡献是在系统中集成 Grad-CAM 可视化,为其预测提供有用的解释。因此,在需要快速诊断或颅内出血检测的第二意见时,我们将我们的系统视为一个可行的选择。

关键词

引用

@article{arxiv.2008.00302,
  title  = {Accurate and Efficient Intracranial Hemorrhage Detection and Subtype Classification in 3D CT Scans with Convolutional and Long Short-Term Memory Neural Networks},
  author = {Mihail Burduja and Radu Tudor Ionescu and Nicolae Verga},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2008.00302},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted at Sensors