LungNet:一种用于肺肿瘤分类的深度学习框架
肺癌是世界范围内发病率和死亡率最高的恶性肿瘤之一.组织病理切片的检查是病理学家用于评估肺肿瘤类型最可靠的方法 .然而深度学习在医学影像分析领域的飞速发展和广泛应用,暗示了放射学数据在进一步描述疾病特征和风险分层方面的有效性.本文基于计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)数据,提出了一种LungNet框架用于对良性肺肿瘤、恶性肺肿瘤和感染性病变的分类.该方法将小波池化(Wavelet Pooling)和多通道空间压缩激励(Multi-channel Spatial Squeeze and Excitation, Multi-SE)引入到CNN模型中,利用小波池化代替传统的下采样以减少细节特征的损失,并结合多通道空间压缩激励模块增强各通道之间的依赖性,提高模型学习有效特征的能力.此外,我们在LungNet中融合了放射组学特征,进一步探讨了放射组学特征、深度学习和模型预测结果之间的潜在关系,从而增强模型的可解性.我们在西南医科大学附属医院接受手术治疗的1039名肺癌患者的数据集上训练并测试了LungNet框架,重点关注了良性肺肿瘤和恶性肺肿瘤的分类性能.实验结果表明,LungNet对恶性肺肿瘤识别的AUC达到了0.9795,从而为临床医生提供辅助性诊断.
四川大学学报(自然科学版)
2024年06期
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