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VinDr-SpineXR:基于深度学习的脊柱 X 线影像病变检测与分类框架

图像与视频处理 2021-06-25 v1 计算机视觉与模式识别 机器学习

摘要

在临床实践中,X 线影像是识别脊柱异常最重要的成像工具。然而,脊柱骨病变的评估对放射科医生而言是一项具有挑战性的任务。本工作旨在开发并评估一个名为 VinDr-SpineXR 的基于深度学习的框架,用于脊柱 X 线影像中异常的分类与定位。首先,我们构建了一个大型数据集,包含来自 5000 项研究的 10468 张脊柱 X 线图像,每张图像均由经验丰富的放射科医生手动标注,在 13 个类别中对异常发现周围绘制边界框。利用该数据集,我们训练了一个深度学习分类器以判断脊柱扫描是否异常,以及一个检测器以在全部 13 类中定位 7 种关键发现。VinDr-SpineXR 在一个包含来自 1000 项研究的 2078 张图像的测试集上进行评估,该测试集与训练集保持独立。其在图像级分类任务中表现出 88.61%(95% CI 87.19%, 90.02%)的受试者工作特征曲线下面积(AUROC),在病变级定位任务中表现出 33.56% 的平均精度均值([email protected])。这些结果作为概念验证,并为该方向的未来研究设定了基线。为促进研究进展,该数据集、代码及训练好的深度学习模型已公开可用。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.12930,
  title  = {VinDr-SpineXR: A deep learning framework for spinal lesions detection and classification from radiographs},
  author = {Hieu T. Nguyen and Hieu H. Pham and Nghia T. Nguyen and Ha Q. Nguyen and Thang Q. Huynh and Minh Dao and Van Vu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.12930},
  year   = {2021}
}

备注

This is a preprint of our paper which was accepted for publication by the International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention (MICCAI 2021)