Liver cancer has high morbidity and mortality rates in the world. Multi-phase CT is a main medical imaging modality for detecting/identifying and diagnosing liver tumors. Automatically detecting and classifying liver lesions in CT images have the potential to improve the clinical workflow. This task remains challenging due to liver lesions' large variations in size, appearance, image contrast, and the complexities of tumor types or subtypes. In this work, we customize a multi-object labeling tool for multi-phase CT images, which is used to curate a large-scale dataset containing 1,631 patients with four-phase CT images, multi-organ masks, and multi-lesion (six major types of liver lesions confirmed by pathology) masks. We develop a two-stage liver lesion detection pipeline, where the high-sensitivity detecting algorithms in the first stage discover as many lesion proposals as possible, and the lesion-reclassification algorithms in the second stage remove as many false alarms as possible. The multi-sensitivity lesion detection algorithm maximizes the information utilization of the individual probability maps of segmentation, and the lesion-shuffle augmentation effectively explores the texture contrast between lesions and the liver. Independently tested on 331 patient cases, the proposed model achieves high sensitivity and specificity for malignancy classification in the multi-phase contrast-enhanced CT (99.2%, 97.1%, diagnosis setting) and in the noncontrast CT (97.3%, 95.7%, screening setting).


翻译:肝癌在全球范围内具有高发病率和死亡率。多期CT是检测/识别和诊断肝脏肿瘤的主要医学影像手段。自动检测和分类CT图像中的肝脏病灶有望改善临床工作流程。由于肝脏病灶在大小、外观、图像对比度方面存在巨大差异,且肿瘤类型或亚型复杂,该任务仍具有挑战性。在这项工作中,我们定制了一个用于多期CT图像的多目标标注工具,用于整理一个包含1,631名患者四期CT图像、多器官掩膜和多病灶(经病理学证实的六种主要肝脏病灶类型)掩膜的大规模数据集。我们开发了一个两阶段肝脏病灶检测流水线:第一阶段的高灵敏度检测算法尽可能多地发现病灶候选区域,第二阶段的病灶重分类算法尽可能多地移除假阳性警报。多灵敏度病灶检测算法最大化利用了分割概率图的个体信息,而病灶打乱增强有效探索了病灶与肝脏之间的纹理对比度。经331例患者病例的独立测试,所提模型在多期增强CT(诊断场景,灵敏度99.2%,特异度97.1%)和非增强CT(筛查场景,灵敏度97.3%,特异度95.7%)的恶性分类中实现了高灵敏度和特异度。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
面向国防作战的最佳自主与蜂群无人机技术
专知会员服务
3+阅读 · 今天8:04
《异构人类团队的协作决策过程混合建模研究》
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:59
博士论文 | 面向大模型推理的内存高效算法
专知会员服务
4+阅读 · 7月27日
美空军新型反无人机部队初探
专知会员服务
7+阅读 · 7月27日
《防空交战流程的概率建模研究》
专知会员服务
11+阅读 · 7月27日
ICML 2026 教程 | 数值优化理论还重要吗?
专知会员服务
7+阅读 · 7月26日
ICM 2026 | 陶哲轩:人工智能时代的数学
专知会员服务
10+阅读 · 7月26日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员