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CT图像中血管性脑白质病变检测

图像与视频处理 2025-01-20 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

人工智能(AI)在医疗领域的应用近年来迎来了显著增长,本研究探讨了AI在诊断脑白质病变中的作用,这是一种脑血管疾病,是血管性痴呆和出血性中风的主要原因。我们利用约1200名患者的轴向脑CT扫描数据集训练卷积神经网络(CNN)用于二分类疾病诊断。针对由于不同患者生理特征导致的扫描尺寸差异问题,我们处理数据至统一尺寸,并应用三种预处理方法以提高模型准确率。我们比较了四种神经网络架构:ResNet50、ResNet50 3D、ConvNext和Densenet。ConvNext模型在无任何预处理情况下实现了最高的98.5%准确率,优于采用3D卷积的模型。为深入了解模型决策过程,我们实现了Grad-CAM热力图,突出了模型在扫描图像上的关注区域。我们的结果表明,AI,特别是ConvNext架构,能够显著提高脑白质病变的诊断准确性。本研究强调了AI在脑疾病诊断方法学中的潜力,并凸显了CNN在医学影像中的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.09863,
  title  = {Detection of Vascular Leukoencephalopathy in CT Images},
  author = {Z. Cernekova and V. Sisik and F. Jafari},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.09863},
  year   = {2025}
}