评估吸入式CT,呼吸式CT和临床数据对COPD诊断和通过深度学习进行分期的累积益处
Amanda N Lee1, Albert Hsiao1, Kyle A Hasenstab1
1From the Computational Science Research Center, San Diego State University, San Diego, Calif (A.N.L.); Department of Radiology, University of California San Diego, La Jolla, Calif (A.H.); and Department of Mathematics and Statistics, San Diego State University, 5500 Campanile Dr, San Diego, CA 92182 (K.A.H.).
使用单相CT扫描和临床数据的卷积神经网络 (CNN) 模型准确地确定慢性阻塞性肺病 (COPD) 的阶段,与多相CT相比. 这种方法提高了COPD诊断和严重程度的分期,以更好地管理患者.
科学领域:
- 放射学和医学成像学 医学成像学
- 人工智能在医学中的应用
- 肺部医学 肺部医学
背景情况:
- 慢性阻塞性肺病 (COPD) 的分期对于患者的管理至关重要.
- 卷积神经网络 (CNN) 显示出分析医疗图像的潜力.
- 单相相对多相CT和临床数据在基于CNN的COPD分期中的实用性需要进一步调查.
研究的目的:
- 评估单相CT,吸气-呼气CT和基于CNN的COPD分期临床数据的有效性.
- 为了比较CNN模型在预测螺旋测量测量和全球慢性阻塞性肺病倡议 (GOLD) 阶段的准确性.
主要方法:
- 从COPDGene第一阶段队列中对8893名参与者的回顾性分析.
- 通过单相或多相CT图像和临床数据,CNN被训练来预测螺旋计 (FEV1,预测FEV1%,FEV1/FVC).
- 预测GOLD阶段的一致性和准确性被评估使用类内相关系数 (ICC) 和引导.
主要成果:
- 据CNN预测的螺旋计显示,与参考标准 (ICC,0.66-0.79) 的一致程度中等至良好,与临床数据 (ICC,0.70-0.85) 的改善.
- 单相和吸气-呼气CT CNN模型在GOLD分期 (59.8%-86.3%) 中获得了可比的精度.
- 包括临床数据显著改善了单相和吸气-呼气CNN的一致性和准确性 (ICC,0.72-0.78).
结论:
- 基于CNN的COPD诊断和分期使用单相CT与临床数据提供准确度与吸气-呼气CT相美.
- 这种方法为COPD严重程度评估提供了潜在的更有效的方法.
- 临床数据集成对于提高CNN模型在COPD分期中的性能至关重要.
更多相关视频
07:53Author Spotlight: Advancing 3D Modeling for Enhanced Diagnosis and Treatment of Pulmonary Nodules in Early-Stage Lung Cancer
Published on: October 13, 2023
08:05Lung CT Segmentation to Identify Consolidations and Ground Glass Areas for Quantitative Assesment of SARS-CoV Pneumonia
Published on: December 19, 2020
相关概念视频
Chronic Obstructive Pulmonary Disease-IV: Assessement and Diagnostic Studies
Medical History
Chronic Obstructive Pulmonary Disease-I: Introduction
COPD: Pathogenesis and Clinical Features
The primary cause for the onset of COPD is cigarette smoking and exposure to air pollution. These hazardous factors initiate a chain reaction within the lungs, resulting in chronic inflammation, damage to the airways, and a...
Chronic Obstructive Pulmonary Disease
Smoking is a primary risk factor for COPD, with over 80% of patients having a history of it. Patients typically experience progressive dyspnea or labored breathing, frequent coughing, and recurrent pulmonary infections. Many eventually succumb to respiratory failure, characterized by...
