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[人工智能]论文解读:AI-assisted CT imaging analysis for COVID-19

论文解读:AI-assisted CT imaging analysis for COVID-19 screening:
Building and deploying a medical AI system in four weeks

使用二阶段分割,先使用分割网络分割出有病变的肺部组织,然后利用分类网络用于辨别是否是CONVID.

数据:

1.数据从5个医院获得,877个正样本来自武汉,541个来自北京,所有的正样本都是来自确诊的患者,且经过一致性的标注

2.数据层厚0.625mm到10mm不等,81%的数据层厚小于2mm

3.精心挑选了450包含与新冠特征相似的其他肺部疾病的数据作为负样本

数据预处理:

1.对切片进行插值,使得spacing为(1,1,2.5)

2.调整窗宽窗位? 肺部【-150,350】,病变分割和分类【-1024,350】

3.先使用肺部分割模型分割出肺部,作为roi区域

4.将值归一化到【0,1】

5.一些常规的数据增强,如随机翻转,旋转,平移

模型:

文章中分割网络实验了好几种模型(FCN,U-Net, V-Net, 3DUNet++),最终使用的是效果最好的3D UNet++

分类网络也尝试了好几种模型(ResNet-50,Inception network, DPN-92, Attention Resnet50)是用的是Attention Resnet50

模型训练和优化步骤:

1.数据收集

2.数据标注

3.模型训练和评估

4.模型部署

5.不断重复1-4,持续的改进模型的性能

部署:

模型训练:8张Nvidia TITAN RTX GPUs? ?内存:24GB

NVIDIA TITAN RTX

模型部署:2张 Nvidia TITAN X GPU? 内存:12GB

intel xeon e5 2680(8核)? ?&? ?Intel I210 NIC (网卡) & 64G内存

感悟:

这个AI辅助系统之所以能够快速的部署,原因有几点:

1.有一定的AI肺部组织分割基础,前期有做基于AI的肺炎分割工作。在进行分类任务的时候,跟新冠比较像的肺炎样本能够作为负样本,对模型进行训练

2.比较严谨的数据标注,经过培训,然后分组进行标注,直到满足一致性要求,才能算是合格的样本

3.多领域的人才合作,该系统不仅仅只是提供一个AI模型,而是提供了一种AI系统开发的一般性流程。从数据收集,到模型训练,到部署,以及部署之后样例收集, 模型迭代,软件在线更新一整套的流程。这整套需要集结不同领域的人才才能在短期内快速进行部署。

同时,这个一般性的开发流程,对于我们而言,也有比较好的借鉴作用,如下图所示,可以通过从医院收集数据,优化网络模型,同时可以将优化后的系统,通过在线的方式,对系统进行升级。

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加:2022-03-22 20:35:19  更:2022-03-22 20:36:52 
 
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