論文の概要: The use of deep learning enables high diagnostic accuracy in detecting
syndesmotic instability on weight-bearing CT scanning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.03568v1
- Date: Thu, 7 Jul 2022 20:49:37 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-07-11 13:29:21.768960
- Title: The use of deep learning enables high diagnostic accuracy in detecting
syndesmotic instability on weight-bearing CT scanning
- Title(参考訳): 重み付きCTスキャンにおける深層学習による相似的不安定性検出の高精度化
- Authors: Alireza Borjali, Soheil Ashkani-Esfahani, Rohan Bhimani, Daniel Guss,
Orhun K. Muratoglu, Christopher W. DiGiovanni, Kartik Mangudi Varadarajan,
Bart Lubberts
- Abstract要約: 遅発性滑膜不安定症の診断は、足関節の著しい致死性および急激な変化をもたらす可能性がある。
Weight-bearing Computed Tomography (WBCT) は, 早期かつ確実なシナデミック不安定性の検出に有望な可能性を示唆している。
We developed three deep learning (DL) model for analyze WBCT scans to recognize syndesmosis instability。
- 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: Delayed diagnosis of syndesmosis instability can lead to significant
morbidity and accelerated arthritic change in the ankle joint. Weight-bearing
computed tomography (WBCT) has shown promising potential for early and reliable
detection of isolated syndesmotic instability using 3D volumetric measurements.
While these measurements have been reported to be highly accurate, they are
also experience-dependent, time-consuming, and need a particular 3D measurement
software tool that leads the clinicians to still show more interest in the
conventional diagnostic methods for syndesmotic instability. The purpose of
this study was to increase accuracy, accelerate analysis time, and reduce
inter-observer bias by automating 3D volume assessment of syndesmosis anatomy
using WBCT scans. We conducted a retrospective study using previously collected
WBCT scans of patients with unilateral syndesmotic instability. 144 bilateral
ankle WBCT scans were evaluated (48 unstable, 96 control). We developed three
deep learning (DL) models for analyzing WBCT scans to recognize syndesmosis
instability. These three models included two state-of-the-art models (Model 1 -
3D convolutional neural network [CNN], and Model 2 - CNN with long short-term
memory [LSTM]), and a new model (Model 3 - differential CNN LSTM) that we
introduced in this study. Model 1 failed to analyze the WBCT scans (F1-score =
0). Model 2 only misclassified two cases (F1-score = 0.80). Model 3
outperformed Model 2 and achieved a nearly perfect performance, misclassifying
only one case (F1-score = 0.91) in the control group as unstable while being
faster than Model 2.
- Abstract(参考訳): 遅発性滑膜不安定症の診断は, 足関節の著明な致死性と関節突起変化の促進につながる可能性がある。
Weight-bearing Computed Tomography (WBCT) は, 3次元体積測定を用いて, 早期かつ確実な合成不安定性検出の可能性を示した。
これらの測定は、非常に正確であると報告されているが、経験に依存し、時間がかかり、また、臨床医が従来のシナデミック不安定症の診断方法にもっと興味を示すために、特定の3D計測ソフトウェアツールが必要である。
本研究の目的は, wbctスキャンを用いた合成解剖の3次元体積評価を自動化し, 精度の向上, 解析時間の短縮, オブザーバ間バイアスの低減を目的とした。
片側性交感神経不安定症患者のWBCTスキャンを用いて, 振り返り調査を行った。
144例の両側足首WBCT検査(48例,96例)を施行した。
wbctスキャンを分析するための3つの深層学習モデルを開発した。
これら3つのモデルには、2つの最先端モデル(モデル13D畳み込みニューラルネットワーク(CNN)と、長い短期記憶(LSTM)を備えたモデル2 - CNN)と、本研究で導入された新しいモデル(モデル3 - 微分CNN LSTM)が含まれていた。
Model 1はWBCTスキャンの分析に失敗した(F1-score = 0)。
モデル2は2つのケース(f1-score = 0.80)のみを誤分類した。
モデル3はモデル2より優れ、ほぼ完全な性能を達成し、モデル2よりも高速でありながら制御グループ内の1つのケース(F1-score = 0.91)のみを不安定と誤分類した。
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