論文の概要: Predicting Ejection Fraction from Chest X-rays Using Computer Vision for
Diagnosing Heart Failure
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.09860v1
- Date: Mon, 19 Dec 2022 21:18:27 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-12-21 16:14:33.380536
- Title: Predicting Ejection Fraction from Chest X-rays Using Computer Vision for
Diagnosing Heart Failure
- Title(参考訳): 心不全診断のためのコンピュータビジョンを用いた胸部X線からの吐出率予測
- Authors: Walt Williams, Rohan Doshi, Yanran Li, Kexuan Liang
- Abstract要約: Ejection fraction (EF) は心不全の診断と管理のための重要な指標である。
胸部X線(CXR)は迅速で安価であり、専門知識は少ないが、EFを推定するのに十分な情報を提供していない。
本研究は,CXRのみからEFの低減を予測するためのコンピュータビジョン技術の有効性について検討する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.955986135184375
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Heart failure remains a major public health challenge with growing costs.
Ejection fraction (EF) is a key metric for the diagnosis and management of
heart failure however estimation of EF using echocardiography remains expensive
for the healthcare system and subject to intra/inter operator variability.
While chest x-rays (CXR) are quick, inexpensive, and require less expertise,
they do not provide sufficient information to the human eye to estimate EF.
This work explores the efficacy of computer vision techniques to predict
reduced EF solely from CXRs. We studied a dataset of 3488 CXRs from the MIMIC
CXR-jpg (MCR) dataset. Our work establishes benchmarks using multiple
state-of-the-art convolutional neural network architectures. The subsequent
analysis shows increasing model sizes from 8M to 23M parameters improved
classification performance without overfitting the dataset. We further show how
data augmentation techniques such as CXR rotation and random cropping further
improves model performance another ~5%. Finally, we conduct an error analysis
using saliency maps and Grad-CAMs to better understand the failure modes of
convolutional models on this task.
- Abstract(参考訳): 心臓不全は、コストの増大に伴う公衆衛生上の大きな課題である。
Ejection fraction (EF) は心不全の診断と管理の鍵となる指標であるが, 心エコー図によるEF推定は医療システムにとって高価であり, 術中変動が懸念される。
胸部X線(CXR)は迅速で安価であり、専門知識は少ないが、EFを推定するのに十分な情報を提供していない。
本研究は,CXRのみから低減されたEFを予測するコンピュータビジョン技術の有効性を検討する。
我々はMIMIC CXR-jpg(MCR)データセットから3488個のCXRのデータセットを検討した。
本研究は,複数の最先端畳み込みニューラルネットワークアーキテクチャを用いたベンチマークを確立する。
続く分析では、8Mから23Mパラメータのモデルサイズが増加し、データセットを過度に適合させることなく分類性能が向上した。
さらに,cxr回転やランダムトリッピングなどのデータ拡張技術がモデル性能をさらに5%向上させることを示す。
最後に,このタスクにおける畳み込みモデルの故障モードをよりよく理解するために,saliency map と grad-cams を用いたエラー解析を行う。
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