論文の概要: Automated Detection of Coronary Artery Stenosis in X-ray Angiography
using Deep Neural Networks
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2103.02969v1
- Date: Thu, 4 Mar 2021 11:45:54 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-03-05 15:03:29.362117
- Title: Automated Detection of Coronary Artery Stenosis in X-ray Angiography
using Deep Neural Networks
- Title(参考訳): ディープニューラルネットワークを用いたx線血管造影における冠動脈狭窄の自動検出
- Authors: Dinis L. Rodrigues, Miguel Nobre Menezes, Fausto J. Pinto, Arlindo L.
Oliveira
- Abstract要約: X線冠動脈造影画像からの狭窄検出を部分的に自動化する2段階のディープラーニングフレームワークを提案する。
左/右冠動脈角ビューの分類作業において0.97の精度を達成し、LCAとRCAの関心領域の決定について0.68/0.73のリコールを行った。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Coronary artery disease leading up to stenosis, the partial or total blocking
of coronary arteries, is a severe condition that affects millions of patients
each year. Automated identification and classification of stenosis severity
from minimally invasive procedures would be of great clinical value, but
existing methods do not match the accuracy of experienced cardiologists, due to
the complexity of the task. Although a number of computational approaches for
quantitative assessment of stenosis have been proposed to date, the performance
of these methods is still far from the required levels for clinical
applications. In this paper, we propose a two-step deep-learning framework to
partially automate the detection of stenosis from X-ray coronary angiography
images. In the two steps, we used two distinct convolutional neural network
architectures, one to automatically identify and classify the angle of view,
and another to determine the bounding boxes of the regions of interest in
frames where stenosis is visible. Transfer learning and data augmentation
techniques were used to boost the performance of the system in both tasks. We
achieved a 0.97 accuracy on the task of classifying the Left/Right Coronary
Artery (LCA/RCA) angle view and 0.68/0.73 recall on the determination of the
regions of interest, for LCA and RCA, respectively. These results compare
favorably with previous results obtained using related approaches, and open the
way to a fully automated method for the identification of stenosis severity
from X-ray angiographies.
- Abstract(参考訳): 冠動脈の一部または全部の閉塞である狭窄につながる冠動脈疾患は、毎年数百万の患者に影響を与える重篤な疾患である。
最小限の侵襲的処置による狭窄度の自動同定と分類は臨床的価値が高いが、作業の複雑さのため、既存の方法は経験豊富な心科医の正確さに合致しない。
狭窄を定量的に評価するための多くの計算手法が提案されているが、これらの手法の性能は臨床応用に必要なレベルには程遠い。
本稿では,X線冠動脈造影画像からの狭窄検出を部分的に自動化する2段階のディープラーニングフレームワークを提案する。
2つのステップにおいて、我々は2つの異なる畳み込みニューラルネットワークアーキテクチャを使用し、1つはビューの角度を自動的に識別し分類し、もう1つは、狭窄が見えるフレームにおける関心領域の境界ボックスを決定する。
転送学習とデータ拡張技術は、両方のタスクでシステムの性能を高めるために使用された。
左/右冠動脈(LCA/RCA)角度ビューの分類作業において0.97の精度とLCAとRCAの関心領域の決定に関する0.68/0.73リコールを達成した。
これらの結果は関連するアプローチで得られたこれまでの結果と比較し、x線血管造影から狭窄度を完全自動化する方法への道を開く。
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