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医学图像扫描的机器学习

我正在寻找一个机器学习和计算机视觉领域的感兴趣的课题。更具体地说,研究能否应用计算机视觉对医学图像扫描进行分类和/或预测扫描的未来状态。我不是一个医疗专业的人,所以为了把问题框定在可以实现的范围内,我的目标是再研究一些图像扫描的课题。

我想知道的是:

目前图像扫描技术的现状是什么?

它的弱点是什么?

我有很多未知的未知数,不知道从哪里开始获得基本的知识。

欢迎大家推荐书籍,比如这本书似乎是一个很好的开始:比如《医护人员医学影像学: Practical Radiograph Interpretation “ : https://www.amazon.com/Medical-Imaging-Health-Care-Provider-ebook/dp/B01HUNOJPG

我打算用于这项研究的数据集是'DeepLesion’ https://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-clinical-center-releases-dataset-32000-ct-images

更新:这似乎是一个很好的开始: 医学影像–图像质量?

更新2:

我的目标是利用DeepLesion中的图像和注释数据来开发一个AI来诊断扫描的未来和/或现在的状态。'扫描的未来状态'指的是预测扫描属性的未来状态 。这些属性是DeepLesion注释数据集中包含的内容,其中包括病灶直径、患者性别和患者年龄。所以我将尝试预测1个或这些属性的组合. 

在这个阶段,我的目标不是让人工智能模型进行诊断或预后,而是提供一个属性的预测,以帮助医疗工作者进行诊断或预后。由于DeepLesion包含CT图像扫描,在这种情况下,医疗从业者是一个放射科医生. 

其他类型的更高水平的预测/分类,我可能会考虑检测肝脏,肺,肾脏病变。

预测的类型取决于可用数据的类型. 

我的另一个研究问题是什么类型的预测对从业者最有价值。这将有助于我的研究重点。

Odpowiedzi (2)

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2019-01-05 17:36:28 +0000

常用的影像学诊断方法是。

  • 超声检查
  • X光检查
  • 计算机断层扫描(CT)
  • 磁共振成像(MRI)
  • 闪烁成像或放射性核素扫描(将放射性示踪剂注入静脉,直到它聚集在某个器官,例如甲状腺,然后用扫描仪拍摄示踪剂分布的照片)

所有提到的技术都有几种变体,例如多普勒超声、带对比剂的MRI等。维基百科的医学影像有一个更详细的技术 “索引",并有个别文章的链接。

在生物SE上,有一个提供 开放获取图像 的网站列表,其中一些网站还附带了病例的描述。在购买任何一本书之前,我强烈建议你要清楚地知道哪类书可以达到你的目的。一本对医生或医学生来说可能是极好的书,但对你来说可能是无用的。我还建议,首先,你选择一个影像学技术,并对它进行一番研究,而不是一下子去研究所有的影像学,超声影像学的问题与CT有很大的不同。

成像技术的**弱点实例。

–CT和核磁共振至少是很贵的。

  • X线只能显示比周围组织明显更多或更少辐射的病变(例如,它只能显示富含钙质的胆结石,而不能显示其他病变)。
  • 胆囊的MRI不能可靠地区分非癌性息肉和癌症 无线电图)。
  • 最常见的问题可能是,尽管CT和MRI扫描的灵敏度(检测病变的能力)很高,但特异性(揭示/预测病变确切类型的能力)仍然很低。

保健医生常见的一个问题,在影像学检查后往往还没有解决,那就是:病变是否癌变,或者说发展成癌的可能性有多大。例如,大于10毫米的胆囊息肉癌变的可能性明显高于小的息肉,但不清楚是5毫米以后还是15毫米以后的危险性增加,例如。另外,有时影像学检查也无法显示癌症是否已经扩散到附近器官。

编辑:

要想在CT图像上预测病变,你需要知道正常的CT图像是怎样的,病变是怎样的。关于什么是病变的知识来自于许多CT图像的对比和手术中发现的实际物理情况。现在,如果要把这些知识扩展到你在CT图像上用自己的眼睛看到的东西之外,你又需要把许多CT图像(使用计算机程序)和手术结果进行比较。

我想,这需要一个项目,几个有经验的放射科医生、外科医生和计算机专家参与其中。一个项目将需要关注一个单一的问题,_例如。在CT图像上检测到的胆囊异常增生中 胆囊癌的预测因素是什么? 然后需要对数千张CT图像和手术结果进行比较,以找到最终的关联。

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2019-03-02 20:53:07 +0000

作为同样从事医学影像工作的研究人员,我想提出一个建议。你说你对从扫描片中预测病灶直径、患者性别和患者年龄感兴趣。然而,当放射科医生阅读扫描时,他们已经知道了患者的性别和患者的年龄,因为这些信息在医疗记录中。他们也知道扫描的原因。例如,他们经常会看到 “史密斯女士是一位55岁的女性,有肺癌病史 "这样的显示以及扫描本身。而且如果他们愿意的话,可以点击患者的病历,查看病历中的所有内容)。所以,我认为你最好不要预测那些已经被医生知道的事情。你还可以用DeepLesion数据集做很多其他很酷的医学影像任务,比如预测扫描中是否有病变。

下面是一些其他资源,可能会对你有所帮助。

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