COVID-19 has caused many deaths worldwide. The automation of the diagnosis of this virus is highly desired. Convolutional neural networks (CNNs) have shown outstanding classification performance on image datasets. To date, it appears that COVID computer-aided diagnosis systems based on CNNs and clinical information have not yet been analysed or explored. We propose a novel method, named the CNN-AE, to predict the survival chance of COVID-19 patients using a CNN trained with clinical information. Notably, the required resources to prepare CT images are expensive and limited compared to those required to collect clinical data, such as blood pressure, liver disease, etc. We evaluated our method using a publicly available clinical dataset that we collected. The dataset properties were carefully analysed to extract important features and compute the correlations of features. A data augmentation procedure based on autoencoders (AEs) was proposed to balance the dataset. The experimental results revealed that the average accuracy of the CNN-AE (96.05%) was higher than that of the CNN (92.49%). To demonstrate the generality of our augmentation method, we trained some existing mortality risk prediction methods on our dataset (with and without data augmentation) and compared their performances. We also evaluated our method using another dataset for further generality verification. To show that clinical data can be used for COVID-19 survival chance prediction, the CNN-AE was compared with multiple pre-trained deep models that were tuned based on CT images.


翻译:COVID-19的诊断结果在全世界造成了许多死亡。 这种病毒的诊断自动化是非常理想的。 革命神经网络(CNNNs)在图像数据集中显示了杰出的分类性能。 至今为止,似乎还没有分析或探索过基于CNN和临床信息的COVID计算机辅助诊断系统。 我们提议了一个名为CNN-AE的新颖方法,用受过临床信息培训的CNN-AE来预测COVID-19病人的存活机会。 值得注意的是,与收集血液压力、肝病等临床数据所需要的资源相比,编写CT图像所需要的资源昂贵且有限。 我们用一个公开的临床数据集评估了我们的方法。 仔细分析了COVID的计算机辅助诊断系统特性,以提取重要特征并构建特征的关联性。 我们提出了一种基于自动编码(AE)的数据增强程序,以平衡数据集。 实验结果显示,CNN-AE(96.05 %)的平均精确度高于CNN(92.49% ) 。 为了显示我们的增强方法的普遍性,我们用一些现有数据来进行比较性风险预测数据,我们用另一种方法来评估。 我们使用另一种数据来评估了一种增强性数据。

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