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基于3D卷积神经网络的骶髂关节炎CT自动分级诊断:一项多中心回顾研究
作者: 杜永库
单位: 西安市第五医院

摘要

目的:利用三维卷积神经网络,实现自动分级诊断系统,帮助医生从CT图像中评估和诊断骶髂炎。

 


方法:本研究纳入2144例健康或疑似强直性脊柱炎(AS)患者的CT影像,通过V-Net分割分类模型,训练一个基于DenseNet的五分类及三分类3D卷积神经网络,以三位放射科医师根据纽约标准的分级结果作为标准,并在外部验证集中进行多中心验证,同时与放射科医生阅片进行比较,评价模型的诊断效能。


结果:在五分类任务中,模型在0~Ⅳ级的AUC分别为0.966、0.937、0.881、0.962和0.994,平均 AUC为 0.954。在简化的三分类任务中,0类、1类和2类的AUC分别为0.984、0.967和0.994,平均AUC为0.982。外部验证集三分类的AUC分别为0.957、0.934 和 0.992,平均AUC为 0.970。两位放射科医生在模型的辅助下,阅片准确率分别提升了6.9% 和8.4%。


结论:本研究提出的分割-分类模型能够实现骶髂关节炎CT的准确、可重复性分级,在模型辅助下,放射科医生的诊断准确率显著提高。该模型有望成为临床实践中客观、实用的人工智能辅助诊断工具。


关键词: 强直性脊柱炎;骶髂关节炎;三维卷积神经网络;计算机断层扫描
来源:中华医学会第二十八次风湿病学学术会议