論文の概要: Enhancing Wrist Fracture Detection with YOLO

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2407.12597v2
• Date: Mon, 29 Jul 2024 23:26:11 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-07-31 21:23:40.265772
• Title: Enhancing Wrist Fracture Detection with YOLO
• Title（参考訳）: YOLOによるひび割れ検出の高速化
• Authors: Ammar Ahmed, Ali Shariq Imran, Abdul Manaf, Zenun Kastrati, Sher Muhammad Daudpota,
• Abstract要約: この研究では、最先端の単一ステージのディープニューラルネットワークに基づく検出モデルYOLOv5、YOLOv6、YOLOv7、YOLOv8を用いて、手首の異常を検出する。 これらのYOLOモデルは, フラクチャー検出において, 一般的に使われている2段検出アルゴリズムであるFaster R-CNNよりも優れていることがわかった。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.2049746597433746
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Diagnosing and treating abnormalities in the wrist, specifically distal radius, and ulna fractures, is a crucial concern among children, adolescents, and young adults, with a higher incidence rate during puberty. However, the scarcity of radiologists and the lack of specialized training among medical professionals pose a significant risk to patient care. This problem is further exacerbated by the rising number of imaging studies and limited access to specialist reporting in certain regions. This highlights the need for innovative solutions to improve the diagnosis and treatment of wrist abnormalities. Automated wrist fracture detection using object detection has shown potential, but current studies mainly use two-stage detection methods with limited evidence for single-stage effectiveness. This study employs state-of-the-art single-stage deep neural network-based detection models YOLOv5, YOLOv6, YOLOv7, and YOLOv8 to detect wrist abnormalities. Through extensive experimentation, we found that these YOLO models outperform the commonly used two-stage detection algorithm, Faster R-CNN, in fracture detection. Additionally, compound-scaled variants of each YOLO model were compared, with YOLOv8m demonstrating a highest fracture detection sensitivity of 0.92 and mean average precision (mAP) of 0.95. On the other hand, YOLOv6m achieved the highest sensitivity across all classes at 0.83. Meanwhile, YOLOv8x recorded the highest mAP of 0.77 for all classes on the GRAZPEDWRI-DX pediatric wrist dataset, highlighting the potential of single-stage models for enhancing pediatric wrist imaging.
• Abstract（参考訳）: 手首、特に遠位端骨折、尺骨骨折の診断と治療は、思春期において高い頻度で小児、青年、若年者の間で重要な関心事である。 しかし、放射線技師の不足と専門医の専門訓練の欠如は、患者の治療に重大なリスクをもたらす。 この問題は、画像研究の増加と、特定の地域での専門報告へのアクセス制限によってさらに悪化している。 このことは、手首異常の診断と治療を改善する革新的な解決策の必要性を強調している。 対象物検出を用いた手首骨折の自動検出は可能性を示しているが、最近の研究では主に2段階検出法を用いており、単一の段階の有効性を示す証拠が限られている。 この研究では、最先端の単一ステージのディープニューラルネットワークに基づく検出モデルYOLOv5、YOLOv6、YOLOv7、YOLOv8を用いて、手首の異常を検出する。 広範囲な実験により,これらのYOLOモデルはフラクチャー検出においてよく用いられる2段検出アルゴリズムであるFaster R-CNNよりも優れていることがわかった。 さらに, 各YOLOモデルの複合スケール変種を比較し, YOLOv8mの破壊検出感度は0.92, 平均精度は0.95であった。 一方, YOLOv6mの感度は0.83。 一方、YOLOv8xは、GRAZPEDWRI-DXの小児手首データセットで、全クラスの0.77のmAPを記録し、小児手首画像の強化のためのシングルステージモデルの可能性を強調した。

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