A 3D Probabilistic Deep Learning System for Detection and Diagnosis of Lung Cancer Using Low-Dose CT Scans

计算机科学 卷积神经网络 人工智能 结核(地质) 深度学习 恶性肿瘤 肺癌筛查 肺癌 概率逻辑 机器学习 模式识别(心理学) 医学 病理 古生物学 生物
作者
Onur Özdemir,Rebecca L. Russell,Andrew A. Berlin
出处
期刊:IEEE Transactions on Medical Imaging [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:39 (5): 1419-1429 被引量:196
标识
DOI:10.1109/tmi.2019.2947595
摘要

We introduce a new computer aided detection and diagnosis system for lung cancer screening with low-dose CT scans that produces meaningful probability assessments. Our system is based entirely on 3D convolutional neural networks and achieves state-of-the-art performance for both lung nodule detection and malignancy classification tasks on the publicly available LUNA16 and Kaggle Data Science Bowl challenges. While nodule detection systems are typically designed and optimized on their own, we find that it is important to consider the coupling between detection and diagnosis components. Exploiting this coupling allows us to develop an end-to-end system that has higher and more robust performance and eliminates the need for a nodule detection false positive reduction stage. Furthermore, we characterize model uncertainty in our deep learning systems, a first for lung CT analysis, and show that we can use this to provide well-calibrated classification probabilities for both nodule detection and patient malignancy diagnosis. These calibrated probabilities informed by model uncertainty can be used for subsequent risk-based decision making towards diagnostic interventions or disease treatments, as we demonstrate using a probability-based patient referral strategy to further improve our results.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
3秒前
4秒前
kai9712完成签到,获得积分0
5秒前
科研通AI6.3应助WJane采纳,获得10
6秒前
7秒前
lry完成签到 ,获得积分10
10秒前
Holly发布了新的文献求助10
10秒前
Moonpie应助满意花生采纳,获得10
11秒前
11秒前
传奇3应助hepingyang采纳,获得10
12秒前
acid发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
FashionBoy应助123采纳,获得10
14秒前
Ship完成签到,获得积分10
14秒前
淳于如雪发布了新的文献求助10
15秒前
张泽龄完成签到 ,获得积分10
15秒前
星辰大海应助sophia采纳,获得10
15秒前
LXYU完成签到,获得积分20
16秒前
Kao应助落叶的怀柔采纳,获得10
16秒前
忧郁翠彤应助LL采纳,获得10
18秒前
molihuakai应助千纸鹤采纳,获得10
18秒前
hai发布了新的文献求助10
19秒前
烟花应助qiu采纳,获得10
19秒前
19秒前
英俊的铭应助乐观三问采纳,获得10
20秒前
负责月光发布了新的文献求助20
21秒前
LXYU发布了新的文献求助20
21秒前
满意花生完成签到,获得积分10
21秒前
liuqi完成签到,获得积分10
21秒前
所所应助korchid采纳,获得20
22秒前
23秒前
23秒前
CodeCraft应助homeless采纳,获得10
24秒前
吴军霄完成签到,获得积分10
24秒前
hai完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
天天快乐应助LAI采纳,获得10
26秒前
yef完成签到 ,获得积分10
26秒前
南乔星发布了新的文献求助10
26秒前
li完成签到,获得积分20
27秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7190168
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8827553
关于积分的说明 18637392
捐赠科研通 6823997
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3174927
关于科研通互助平台的介绍 2326112
邀请新用户注册赠送积分活动 2149295