LesionScanNet: tehisintellekt muudab pimesoolepõletiku diagnoosimise 99% täpsusega
LesionScanNet: kerge ja vastupidav CNN ägeda pimesoolepõletiku tuvastamiseks 99% täpsusega, testitud 2400 CT-pildiga. Mitmekülgne meditsiinilistes rakendustes. 🚀 #AI #meditsiin

LesionScanNet: tehisintellekt muudab pimesoolepõletiku diagnoosimise 99% täpsusega
Uuring pakub uusi teadmisi ägeda pimesoolepõletiku diagnoosimiseks – pimesoole äkiline põletik, mis põhjustab selliseid sümptomeid nagu kõhuvalu, oksendamine ja palavik. Diagnoosimiseks kasutatakse sageli kompuutertomograafiat (CT), kuid see võib pimesoole asukoha ja käärsoole keeruka anatoomia tõttu olla keeruline. Uus tööriist nimega LesionScanNet on välja töötatud, et aidata radioloogidel seda seisundit täpselt tuvastada.
LesionScanNet on täiustatud mudel, mis põhineb sügaval närvivõrgul, täpsemalt konvolutsioonilisel närvivõrgul (CNN). See mudel analüüsib CT-pilte, et tuvastada suure täpsusega apenditsiidi tunnuseid. Mudeli väljatöötamiseks koguti 2400 CT-pilti, mis annavad tugeva aluse võrgu treenimiseks. Muljetavaldavalt saavutas mudel katsepiltidel pimesoolepõletiku tuvastamisel 99% täpsuse – tulemus, mis ületab isegi turuliidri mudeleid.
Selle arengu võimalik mõju võib olla märkimisväärne. Sellise võimsa mudeli kasutamine võib muuta pimesoolepõletiku diagnoosi täpsemaks ja kiiremaks, mis omakorda võib viia tõhusama ravini. Kuna see tööriist areneb edasi, saab seda potentsiaalselt kasutada ka teistes meditsiinivaldkondades, muutes selle diagnostilise pildistamise mitmekülgseks vahendiks.
Põhimõisted ja mõisted
- Akute Blinddarmentzündung: Eine schnelle Entzündung des Wurmfortsatzes (Appendix) mit Symptomen wie Bauchschmerzen und Fieber.
- Computertomographie (CT): Ein medizinisches Bildgebungsverfahren, das Querschnittsbilder des Körpers liefert, um Krankheiten und Verletzungen zu diagnostizieren.
- Convolutional Neural Network (CNN): Eine Art von künstlichem neuronalen Netzwerk, das besonders gut bei der Analyse von Bilddaten ist.
- LesionScanNet: Eine spezifische Methode, basierend auf CNN, die entwickelt wurde, um Anzeichen von Erkrankungen wie einer Blinddarmentzündung auf CT-Bildern zu erkennen.
- Parameter: Zahlen, die in einem Modell verwendet werden, um Vorhersagen zu machen; je leichter das Modell, desto weniger Parameter werden benötigt.
Lühendid
- CT: Computertomographie
- CNN: Convolutional Neural Network (Faltung neuronales Netzwerk)
LesionScanNet: täpsus ägeda apenditsiidi diagnoosimisel
Praeguses uuringus tutvustatakse LesionScanNeti mudelit, uudset konvolutsioonilist närvivõrku (CNN), mis on spetsiaalselt ette nähtud ägeda apenditsiidi arvutipõhiseks tuvastamiseks. See uuring tõstab eriti esile selle mudeli täpsust ja tõhusust CT-piltide töötlemisel, ületades selliseid väljakutseid nagu anatoomiline varieeruvus pimesoole asukohas.
Metoodika ja mudeli struktuur
- Datensatz: Die Studie basierte auf einem umfangreichen Datensatz, bestehend aus 2400 CT-Scan-Bildern, die von der Abteilung für Allgemeinchirurgie am Kanuni Sultan Süleyman Ausbildungs- und Forschungs-Krankenhaus in Istanbul, Türkei, gesammelt wurden.
- Modellarchitektur: LesionScanNet ist ein leichtgewichtiges Modell mit lediglich 765.000 Parametern. Es integriert mehrere DualKernel-Blocks, die jeweils eine Faltung, Expansion, separable Faltungsschichten und Skip-Verbindungen beinhalten.
- DualKernel-Blocks: Diese Blöcke verarbeiten Input-Bilder auf zwei Pfaden: einer nutzt 3×3 Filter, während der andere 1×1 Filter verwendet. Diese Struktur maximiert die Erkennungseffizienz durch unterschiedliche Filtergrößen.
Esitus- ja üldistusoskus
- Genauigkeit: Das LesionScanNet-Modell erreichte eine beachtliche Genauigkeit von 99% auf dem Testdatensatz. Dieses Ergebnis übersteigt die Leistung von etablierten Benchmark-Deep-Learning-Modellen für die Detektion der Appendizitis signifikant.
- Generalisierungsfähigkeit: Die Wirksamkeit von LesionScanNet wurde zusätzlich durch Tests auf einem Brust-Röntgenbild-Datensatz für die Erkennung von Pneumonie und COVID-19 unterstützt.
Järeldused ja tulevased rakendused
Uuring näitab, et LesionScanNet on ägeda apenditsiidi tuvastamisel parem nii oma spetsiifilisuse kui ka tõhususe poolest. Vaatamata väikesele arvule parameetritele pakub mudel tugevat jõudlust, mis viitab selle rakendatavusele teistes meditsiinivaldkondades, näiteks hingamisteede haiguste tuvastamisel.
LesionScanNeti edu võib olla aluseks meditsiinilise pilditöötluse tulevasele uurimis- ja arendustegevusele, mis võib suurendada teiste haiguste diagnoosimise täpsust.
Uurimistöö allikas: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39654693