一项基于深度卷积神经网络的卵巢附病变超声波的自动O-RADS分类研究
Tao Liu1, Kuo Miao1, Gaoqiang Tan1
1The Department of Ultrasound Medicine, Harbin Medical University Fourth Affiliated Hospital, Harbin, Heilongjiang, China.
Ultrasound in medicine & biology
|November 27, 2024
概括
一种新的深度卷积神经网络 (DCNN) 方法,ConvNeXt-Tiny,使用O-RADS系统准确地分类卵巢附性损伤超声波. 这种人工智能工具显著提高了声学家的分类效率和准确性.
科学领域:
- 医疗成像医学成像
- 放射学中的人工智能
- 在瘤学瘤学.
背景情况:
- 卵巢附病变需要准确的分类来进行适当的管理.
- 卵巢风险附报告系统 (O-RADS) 提供了标准化的风险分层.
- 深层卷积神经网络 (DCNNs) 在医学图像分析中表现有前途.
研究的目的:
- 开发和评估使用DCNNs的卵巢超声波的自动化O-RADS分类方法.
- 评估DCNN模型提供的诊断性能和效率改进.
- 为了验证模型在不同数据集和超声波仪经验水平的稳定性.
主要方法:
- 收集并注释了2,455个2D灰度超声波 (发育数据集) 和426个超声波 (时间间验证数据集) 对于卵巢附带病变.
- 通过转移学习技术训练了三个DCNN模型 (ResNet34,DenseNet121,ConvNeXt-Tiny).
- 在时间间数据集上验证了最佳模型 (ConvNeXt-Tiny),并评估了其对超声波器分类时间的影响.
主要成果:
- ConvNeXt-Tiny模型在开发数据集上达到0.878的准确性,在验证数据集上达到0.859的准确性.
- 该模型表现出对恶性病变的高灵敏度 (0.949-0.962) 和特异性 (0.842-0.892) (O-RADS 4-5).
- 辅助O-RADS分类显著减少了超声波仪的分类时间 (科恩d=5.75).
结论:
- ConvNeXt-Tiny DCNN模型为O-RADS分类 (2-5类) 提供了强大而稳定的性能.
- 这种人工智能驱动的方法提高了声学家的分类有效性和效率.
- 该研究强调了DCNN在改善卵巢病变诊断和管理方面的潜力.
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