Structural Attention Graph Neural Network for Diagnosis and Prediction of COVID-19 Severity

计算机科学 工作量 图形 2019年冠状病毒病(COVID-19) 回归 人工智能 工作流程 人工神经网络 模式识别(心理学) 数据挖掘 机器学习 疾病 医学 理论计算机科学 病理 数学 统计 数据库 操作系统 传染病(医学专业)
作者
Yanbei Liu,Henan Li,Tao Luo,Changqing Zhang,Zhitao Xiao,Ying Wei,Yaozong Gao,Feng Shi,Fei Shan,Dinggang Shen
出处
期刊:IEEE Transactions on Medical Imaging [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:42 (2): 557-567 被引量:14
标识
DOI:10.1109/tmi.2022.3226575
摘要

With rapid worldwide spread of Coronavirus Disease 2019 (COVID-19), jointly identifying severe COVID-19 cases from mild ones and predicting the conversion time (from mild to severe) is essential to optimize the workflow and reduce the clinician's workload. In this study, we propose a novel framework for COVID-19 diagnosis, termed as Structural Attention Graph Neural Network (SAGNN), which can combine the multi-source information including features extracted from chest CT, latent lung structural distribution, and non-imaging patient information to conduct diagnosis of COVID-19 severity and predict the conversion time from mild to severe. Specifically, we first construct a graph to incorporate structural information of the lung and adopt graph attention network to iteratively update representations of lung segments. To distinguish different infection degrees of left and right lungs, we further introduce a structural attention mechanism. Finally, we introduce demographic information and develop a multi-task learning framework to jointly perform both tasks of classification and regression. Experiments are conducted on a real dataset with 1687 chest CT scans, which includes 1328 mild cases and 359 severe cases. Experimental results show that our method achieves the best classification (e.g., 86.86% in terms of Area Under Curve) and regression (e.g., 0.58 in terms of Correlation Coefficient) performance, compared with other comparison methods.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
勤劳太阳发布了新的文献求助10
刚刚
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
顾矜应助王柯采纳,获得10
1秒前
fdawsfasf发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
Balance Man发布了新的文献求助10
4秒前
hgf关闭了hgf文献求助
4秒前
4秒前
浮游应助霸气南珍采纳,获得10
5秒前
taster发布了新的文献求助10
5秒前
施耐德完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
orixero应助李佳采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
共享精神应助半生瓜采纳,获得10
6秒前
Peter发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
背后中心完成签到,获得积分10
7秒前
SA完成签到,获得积分10
8秒前
Wang_okk完成签到,获得积分10
9秒前
慕青应助合适的丸子采纳,获得10
9秒前
aYXZ321发布了新的文献求助10
9秒前
脑洞疼应助taster采纳,获得10
9秒前
10秒前
wei发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
小耗子发布了新的文献求助10
11秒前
背后中心发布了新的文献求助10
11秒前
YOGA发布了新的文献求助20
11秒前
迷你的采文完成签到,获得积分10
12秒前
林新宇发布了新的文献求助10
13秒前
Jing1_Z发布了新的文献求助10
14秒前
害怕的惜文完成签到,获得积分10
14秒前
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
Introduction to Early Childhood Education 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Aerospace Standards Index - 2025 800
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 800
流动的新传统主义与新生代农民工的劳动力再生产模式变迁 500
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5434739
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4547066
关于积分的说明 14205914
捐赠科研通 4467159
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2448413
邀请新用户注册赠送积分活动 1439364
关于科研通互助平台的介绍 1416076