亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Semi-Supervised Deep Transfer Learning for Benign-Malignant Diagnosis of Pulmonary Nodules in Chest CT Images

人工智能 计算机科学 恶性肿瘤 深度学习 肺癌 肺孤立结节 模式识别(心理学) 放射科 学习迁移 医学 结核(地质) 计算机断层摄影术 病理 内科学 古生物学 生物
作者
Feng Shi,Bojiang Chen,Qiqi Cao,Ying Wei,Qing Zhou,Rui Zhang,Yaojie Zhou,Wenjie Yang,Xiang Wang,Rongrong Fan,Fan Yang,Yanbo Chen,Weimin Li,Yaozong Gao,Dinggang Shen
出处
期刊:IEEE Transactions on Medical Imaging [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:41 (4): 771-781 被引量:79
标识
DOI:10.1109/tmi.2021.3123572
摘要

Lung cancer is the leading cause of cancer deaths worldwide. Accurately diagnosing the malignancy of suspected lung nodules is of paramount clinical importance. However, to date, the pathologically-proven lung nodule dataset is largely limited and is highly imbalanced in benign and malignant distributions. In this study, we proposed a Semi-supervised Deep Transfer Learning (SDTL) framework for benign-malignant pulmonary nodule diagnosis. First, we utilize a transfer learning strategy by adopting a pre-trained classification network that is used to differentiate pulmonary nodules from nodule-like tissues. Second, since the size of samples with pathological-proven is small, an iterated feature-matching-based semi-supervised method is proposed to take advantage of a large available dataset with no pathological results. Specifically, a similarity metric function is adopted in the network semantic representation space for gradually including a small subset of samples with no pathological results to iteratively optimize the classification network. In this study, a total of 3,038 pulmonary nodules (from 2,853 subjects) with pathologically-proven benign or malignant labels and 14,735 unlabeled nodules (from 4,391 subjects) were retrospectively collected. Experimental results demonstrate that our proposed SDTL framework achieves superior diagnosis performance, with accuracy = 88.3%, AUC = 91.0% in the main dataset, and accuracy = 74.5%, AUC = 79.5% in the independent testing dataset. Furthermore, ablation study shows that the use of transfer learning provides 2% accuracy improvement, and the use of semi-supervised learning further contributes 2.9% accuracy improvement. Results implicate that our proposed classification network could provide an effective diagnostic tool for suspected lung nodules, and might have a promising application in clinical practice.
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
xxwyj发布了新的文献求助10
5秒前
走心君完成签到,获得积分10
18秒前
充电宝应助泊岸采纳,获得100
20秒前
27秒前
烟花应助Bo采纳,获得10
30秒前
泊岸发布了新的文献求助100
33秒前
38秒前
Bo发布了新的文献求助10
43秒前
YNHN完成签到 ,获得积分10
46秒前
泊岸发布了新的文献求助10
56秒前
yh完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
可靠诗筠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
电量过低完成签到 ,获得积分10
1分钟前
慕青应助泊岸采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
泊岸发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
英俊的铭应助大炮筒采纳,获得10
2分钟前
柳贯一发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
泊岸发布了新的文献求助10
2分钟前
藤井树发布了新的文献求助20
2分钟前
2分钟前
柳贯一发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
成就小蘑菇完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
CipherSage应助泊岸采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
泊岸发布了新的文献求助10
3分钟前
柳贯一发布了新的文献求助10
3分钟前
Dester给Dester的求助进行了留言
3分钟前
369ninja应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
传奇3应助藤井树采纳,获得10
3分钟前
Jasper应助泊岸采纳,获得10
3分钟前
高分求助中
(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
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6444409
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258311
关于积分的说明 17591028
捐赠科研通 5503541
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901353
邀请新用户注册赠送积分活动 1878416
关于科研通互助平台的介绍 1717707