Computer-aided detection systems based on deep learning have shown great potential in breast cancer detection. However, the lack of domain generalization of artificial neural networks is an important obstacle to their deployment in changing clinical environments. In this work, we explore the domain generalization of deep learning methods for mass detection in digital mammography and analyze in-depth the sources of domain shift in a large-scale multi-center setting. To this end, we compare the performance of eight state-of-the-art detection methods, including Transformer-based models, trained in a single domain and tested in five unseen domains. Moreover, a single-source mass detection training pipeline is designed to improve the domain generalization without requiring images from the new domain. The results show that our workflow generalizes better than state-of-the-art transfer learning-based approaches in four out of five domains while reducing the domain shift caused by the different acquisition protocols and scanner manufacturers. Subsequently, an extensive analysis is performed to identify the covariate shifts with bigger effects on the detection performance, such as due to differences in patient age, breast density, mass size, and mass malignancy. Ultimately, this comprehensive study provides key insights and best practices for future research on domain generalization in deep learning-based breast cancer detection.


翻译:在这项工作中,我们探索了在数字乳房X射线摄影中大规模检测的深层学习方法的广域化,深入分析了大规模多中心环境中的广域转移源。为此,我们比较了八个最先进的检测方法的性能,包括以变异器为基础的模型,这些模型在单一领域受过培训并在五个隐蔽领域接受测试。此外,设计了一个单一源大规模检测培训管道是为了改进域的全域化,而不需要新领域的图像。结果显示,我们的工作流程比在五个领域中的四个领域采用最先进的转移学习方法要好,同时减少了由不同的采购协议和扫描仪制造商造成的区域转移。随后,我们进行了广泛的分析,以查明对检测性能有更大影响的共变式变化,例如由于病人年龄、乳房密度、质量大小和大规模恶性肿瘤的差异。最终,这项全面研究为未来深度癌症研究提供了关键的全域洞察和最佳实践。

0
下载
关闭预览

相关内容

【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
53+阅读 · 2018年12月11日
VIP会员
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员