NEC-Net: Un transformador híbrido para el diagnóstico de enterocolitis necrosante mediante segmentación de lesiones...

Área de la Ciencia:

• Imágenes Médicas
• Inteligencia Artificial
• Medicina Neonatal

Sus antecedentes:

• La segmentación precisa de imágenes médicas es crucial para el diagnóstico asistido por computadora.
• La enterocolitis necrosante (NEC) en neonatos requiere una localización precisa de las lesiones a partir de radiografías para una intervención oportuna.
• La segmentación es un desafío debido a los límites indistinctos y los tejidos superpuestos en las imágenes radiográficas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un modelo de aprendizaje profundo eficaz para la segmentación detallada de lesiones de NEC en radiografías abdominales neonatales.
• Abordar los desafíos de la similitud de características, los límites indistinctos y la detección de lesiones pequeñas en la segmentación de NEC.

Principales métodos:

• Se propuso NEC-Net, una arquitectura híbrida de Red Neuronal Convolucional (CNN) y Transformer.
• Se incorporó un módulo de atención de kernel grande serie-paralelo para estructuras alargadas.
• Se utilizó un módulo de percepción multicapa realzado en los bordes para la sensibilidad de los límites y la decodificación de concatenación de corto alcance para lesiones pequeñas.

Principales resultados:

• NEC-Net logró un mIoU del 77,92%, un coeficiente Dice medio del 86,14% y un HD95 del 35,31 en un conjunto de datos de 752 casos de NEC anotados.
• Demostró un rendimiento superior en comparación con los métodos existentes para la segmentación de lesiones de NEC.
• El modelo mostró un valor práctico para las alertas radiológicas de NEC y el despliegue clínico.

Conclusiones:

• NEC-Net aborda eficazmente los desafíos de la segmentación de lesiones de NEC en radiografías neonatales.
• La arquitectura propuesta mejora la detección de lesiones grandes y pequeñas con una delimitación de bordes mejorada.
• La disponibilidad del modelo y las herramientas facilita la aplicación clínica y la investigación en el cuidado neonatal.