Joint Prostate Cancer Detection and Gleason Score Prediction in mp-MRI via FocalNet

接收机工作特性 前列腺癌 医学 磁共振成像 卷积神经网络 前列腺切除术 放射科 计算机科学 人工智能 癌症 内科学
作者
Ruiming Cao,Amirhossein Mohammadian Bajgiran,Sohrab Afshari Mirak,Sepideh Shakeri,Xinran Zhong,Dieter R. Enzmann,Steven S. Raman,Kyunghyun Sung
出处
期刊:IEEE Transactions on Medical Imaging [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:38 (11): 2496-2506 被引量:192
标识
DOI:10.1109/tmi.2019.2901928
摘要

Multi-parametric MRI (mp-MRI) is considered the best non-invasive imaging modality for diagnosing prostate cancer (PCa). However, mp-MRI for PCa diagnosis is currently limited by the qualitative or semi-quantitative interpretation criteria, leading to inter-reader variability and a suboptimal ability to assess lesion aggressiveness. Convolutional neural networks (CNNs) are a powerful method to automatically learn the discriminative features for various tasks, including cancer detection. We propose a novel multi-class CNN, FocalNet, to jointly detect PCa lesions and predict their aggressiveness using Gleason score (GS). FocalNet characterizes lesion aggressiveness and fully utilizes distinctive knowledge from mp-MRI. We collected a prostate mp-MRI dataset from 417 patients who underwent 3T mp-MRI exams prior to robotic-assisted laparoscopic prostatectomy. FocalNet was trained and evaluated in this large study cohort with fivefold cross validation. In the free-response receiver operating characteristics (FROC) analysis for lesion detection, FocalNet achieved 89.7% and 87.9% sensitivity for index lesions and clinically significant lesions at one false positive per patient, respectively. For the GS classification, evaluated by the receiver operating characteristics (ROC) analysis, FocalNet received the area under the curve of 0.81 and 0.79 for the classifications of clinically significant PCa (GS ≥ 3 + 4) and PCa with GS ≥ 4 + 3, respectively. With the comparison to the prospective performance of radiologists using the current diagnostic guideline, FocalNet demonstrated comparable detection sensitivity for index lesions and clinically significant lesions, only 3.4% and 1.5% lower than highly experienced radiologists without statistical significance.
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
1秒前
小样完成签到,获得积分10
1秒前
jiajia完成签到,获得积分10
1秒前
momoni完成签到 ,获得积分10
2秒前
辛勤寻凝应助对称破缺采纳,获得10
2秒前
3秒前
Vine完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
111完成签到,获得积分10
4秒前
melody发布了新的文献求助10
5秒前
微笑的严青完成签到,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
6秒前
喏晨发布了新的文献求助30
7秒前
迷人星星发布了新的文献求助10
8秒前
111发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
不安红豆完成签到,获得积分10
9秒前
jiayelong发布了新的文献求助10
9秒前
诚心的哈密瓜完成签到 ,获得积分10
9秒前
彩色淼淼发布了新的文献求助10
10秒前
阿超发布了新的文献求助10
10秒前
一彤完成签到,获得积分10
12秒前
藏识完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
熊若宇发布了新的文献求助30
13秒前
15秒前
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
LD完成签到,获得积分10
16秒前
spc68应助guo采纳,获得10
17秒前
琦琦完成签到 ,获得积分10
18秒前
彩色枫发布了新的文献求助10
18秒前
英姑应助麻烦采纳,获得10
19秒前
寒冷晓凡完成签到 ,获得积分10
19秒前
21秒前
22秒前
Momomo应助小树采纳,获得10
22秒前
学习完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5742464
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5408439
关于积分的说明 15345013
捐赠科研通 4883738
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625271
邀请新用户注册赠送积分活动 1574132
关于科研通互助平台的介绍 1531071