Multilevel Contextual 3-D CNNs for False Positive Reduction in Pulmonary Nodule Detection

计算机科学 模式识别(心理学) 人工智能 还原(数学) 卷积神经网络 结核(地质) 编码 医学影像学 数学 生物 几何学 生物化学 基因 古生物学
作者
Qi Dou,Hao Chen,Lequan Yu,Jing Qin,Pheng‐Ann Heng
出处
期刊:IEEE Transactions on Biomedical Engineering [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:64 (7): 1558-1567 被引量:554
标识
DOI:10.1109/tbme.2016.2613502
摘要

False positive reduction is one of the most crucial components in an automated pulmonary nodule detection system, which plays an important role in lung cancer diagnosis and early treatment. The objective of this paper is to effectively address the challenges in this task and therefore to accurately discriminate the true nodules from a large number of candidates.We propose a novel method employing three-dimensional (3-D) convolutional neural networks (CNNs) for false positive reduction in automated pulmonary nodule detection from volumetric computed tomography (CT) scans. Compared with its 2-D counterparts, the 3-D CNNs can encode richer spatial information and extract more representative features via their hierarchical architecture trained with 3-D samples. More importantly, we further propose a simple yet effective strategy to encode multilevel contextual information to meet the challenges coming with the large variations and hard mimics of pulmonary nodules.The proposed framework has been extensively validated in the LUNA16 challenge held in conjunction with ISBI 2016, where we achieved the highest competition performance metric (CPM) score in the false positive reduction track.Experimental results demonstrated the importance and effectiveness of integrating multilevel contextual information into 3-D CNN framework for automated pulmonary nodule detection in volumetric CT data.While our method is tailored for pulmonary nodule detection, the proposed framework is general and can be easily extended to many other 3-D object detection tasks from volumetric medical images, where the targeting objects have large variations and are accompanied by a number of hard mimics.

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
沉沉完成签到 ,获得积分0
2秒前
Tonald Yang发布了新的文献求助10
7秒前
烂漫的蜡烛完成签到 ,获得积分10
25秒前
虚幻元风完成签到 ,获得积分10
48秒前
无名完成签到 ,获得积分10
51秒前
深情安青应助ww采纳,获得10
1分钟前
瘦瘦的睫毛膏完成签到,获得积分10
1分钟前
Telomere完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Allot完成签到,获得积分10
1分钟前
isedu完成签到,获得积分10
1分钟前
loren313完成签到,获得积分0
1分钟前
泌尿小周完成签到 ,获得积分10
2分钟前
千帆破浪完成签到 ,获得积分10
2分钟前
长安乱世完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
小呵点完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Keily发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
酷酷小子完成签到 ,获得积分10
2分钟前
李李原上草完成签到 ,获得积分10
2分钟前
3分钟前
huanghe完成签到,获得积分10
3分钟前
陈大侠完成签到 ,获得积分10
3分钟前
研友_5Z4ZA5完成签到,获得积分10
3分钟前
cqnusq完成签到,获得积分10
3分钟前
劲秉应助cqnusq采纳,获得30
3分钟前
3分钟前
xiaofeixia完成签到 ,获得积分10
3分钟前
leezhen完成签到,获得积分10
4分钟前
缓慢的可乐完成签到 ,获得积分10
4分钟前
阿曾完成签到 ,获得积分10
4分钟前
聂裕铭完成签到 ,获得积分10
4分钟前
岑南珍完成签到 ,获得积分10
4分钟前
又又完成签到,获得积分10
4分钟前
时行舒发布了新的文献求助10
4分钟前
cadcae完成签到,获得积分10
5分钟前
朴实乐天完成签到 ,获得积分10
5分钟前
sailingluwl完成签到,获得积分10
5分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
高分求助中
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
Healthcare Finance: Modern Financial Analysis for Accelerating Biomedical Innovation 1000
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3463646
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3057041
关于积分的说明 9055245
捐赠科研通 2746966
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1507188
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 696451
邀请新用户注册赠送积分活动 695956