這篇文章是近5年醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域發(fā)展的一篇綜述搏予,融合了300+篇paper。
文章首先介紹了近些年來深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的發(fā)展橘荠,包括CNN、DCNN郎逃、RNN以及一些無監(jiān)督弱監(jiān)督的方式哥童,比如自編碼器等。然后介紹醫(yī)學(xué)影像不同領(lǐng)域的發(fā)展褒翰。
首先贮懈,分類領(lǐng)域。膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎多級評分优训,使用CNN作為特征提取器的細(xì)胞病理學(xué)圖像分類朵你,應(yīng)用DBN和SAE將患者分類為基于腦部磁共振成像(MRI)的阿爾茨海默病,皮膚損傷圖像揣非,多流CNN對皮膚損傷進(jìn)行分類抡医,使用CNN和RNN的組合來對裂隙燈圖像中的核內(nèi)白內(nèi)障進(jìn)行分級,使用多流CNN將胸部CT的興趣點分類為結(jié)節(jié)或非結(jié)節(jié)早敬,通過訓(xùn)練3D CNN評估患有高級別膠質(zhì)瘤的患者的生存率忌傻。
識別領(lǐng)域,在2D解析3D CT體積之后識別矩形3D邊界框搁嗓,2D心臟MRI和超聲(US)和3D頭頸部CT芯勘,CT數(shù)據(jù)中頸動脈分叉檢測,三維食管超聲心動圖檢測主動脈瓣的數(shù)據(jù)腺逛,胎兒中檢測多達(dá)12個標(biāo)準(zhǔn)化掃描平面荷愕,LSTM-RNN與CNN相結(jié)合來檢測心臟電影-MRI中的舒張末期和收縮末期幀,小病灶的定位和識別棍矛,3D CNN在大腦MRI中發(fā)現(xiàn)微出血安疗,檢測胸部X光片中的結(jié)節(jié)和乳房X線。
分割領(lǐng)域够委,RNN在H&E組織病理學(xué)圖像中分割肌束膜荐类,使用3D RNN和門控周期性單位來分割腦MRI數(shù)據(jù)集中的灰質(zhì)和白質(zhì),MR圖像中椎體分割茁帽,fCNN以分割腦MRI玉罐,胸部MRI胸肌和心臟CT血管造影(CTA)中的冠狀動脈,腦部MRI中的白質(zhì)病灶進(jìn)行分割潘拨。
定位領(lǐng)域吊输,使用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)估計兩幅圖像的相似性度量以推動迭代優(yōu)化策略,使用深度回歸網(wǎng)絡(luò)直接預(yù)測變換參數(shù)铁追,評估頭部的CT和MRI圖像之間的局部相似性季蚂,利用CNN進(jìn)行三維模型二維X射線配準(zhǔn)評估在手術(shù)過程中植入物體的姿態(tài)和位置。
其他領(lǐng)域,基于內(nèi)容的圖像檢索扭屁,圖像生成和增強算谈,利用多流CNN,可以從多個低分辨率輸入生成超分辨率圖像料滥,使用SAE將H&E染色的組織病理學(xué)圖像標(biāo)準(zhǔn)化然眼,使用CNN在DCE-MRI時間序列中執(zhí)行去噪,圖像數(shù)據(jù)與報告(1)利用報告來提高圖像分類的準(zhǔn)確性(2)從圖像生成文本報告幔欧。
從疾病角度入手罪治。
腦部,MRI礁蔗,阿爾茨海默病的分類以及腦組織和解剖結(jié)構(gòu)(例如海馬)的分割觉义,其他重要的領(lǐng)域是病變的檢測和分割(例如腫瘤,白質(zhì)病變浴井,痤瘡晒骇,微出血)。
眼部磺浙,CFI洪囤,解剖結(jié)構(gòu)的分割,視網(wǎng)膜異常的分割和檢測撕氧,眼病的診斷以及圖像質(zhì)量評估瘤缩,Kaggle的糖尿病視網(wǎng)膜病變檢測競賽。
胸部伦泥,X-ray剥啤,CT中,指示間質(zhì)性肺病的紋理模式的檢測不脯,LUNA16肺結(jié)節(jié)分割打算府怯,kaggle的肺癌檢測大賽。
數(shù)字病理學(xué)和顯微學(xué)防楷,WSI牺丙,(1)檢測,分割或分類細(xì)胞核(2)大型器官的分割(3)在病變的WSI水平檢測和分類感興趣的疾病复局。組織病理學(xué)中的顏色歸一化冲簿,2012年的神經(jīng)細(xì)胞分裂挑戰(zhàn),2012年的ICPR 2012和AMIDA亿昏,腺體分割的GLAS峦剔,CAMELYON16和TUPAC治療乳腺癌癌癥組織樣本,分割神經(jīng)元膜龙优,結(jié)直腸癌組織樣本中腺體實例分割,(1)發(fā)現(xiàn)高細(xì)胞密度區(qū)域(2)使用CNN檢測感興趣區(qū)域的有絲分裂(3)將有絲分裂檢測的結(jié)果轉(zhuǎn)換為每個WSI的特征向量,并使用SVM分類器計算腫瘤增殖和分子數(shù)據(jù)分?jǐn)?shù)彤断。
乳房野舶,乳腺癌(1)質(zhì)量樣病變的檢測和分類(2)微鈣化的檢測和分類(3)乳腺癌風(fēng)險圖像評分。
心臟宰衙,左心室分割是最常見的任務(wù)平道,但應(yīng)用的數(shù)量高度多樣化:分割,跟蹤供炼,切片分類一屋,圖像質(zhì)量評估,自動鈣計分和冠狀動脈中心線跟蹤袋哼。
腹部冀墨,旨在定位和分割器官,主要是肝臟涛贯,腎臟诽嘉,膀胱和胰腺。
肌肉骨骼圖像也被深度學(xué)習(xí)算法分析弟翘,用于分割和識別不同成像模式中的骨虫腋,關(guān)節(jié)和相關(guān)的軟組織異常。
其他還有皮膚癌診斷稀余,各種自動化系統(tǒng)悦冀。
文章列出了308篇不同領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)影像分析的paper,在很多方面睛琳,人工智能的準(zhǔn)確率已經(jīng)超過了人類盒蟆,也已經(jīng)投入到了市場里,所以這些方面就很難再去研究掸掏。找到一個適合自己的研究方向還是很難的茁影,目前定下來的是肺癌檢測,但這個方向也已經(jīng)有很多人在做丧凤,很難去提升募闲,所以還需要繼續(xù)探索。