PURPOSE: This study aimed to develop a deep learning-based tool to detect and localize lung nodules with chest radiographs(CXRs). We expected it to enhance the efficiency of interpreting CXRs and reduce the possibilities of delayed diagnosis of lung cancer. MATERIALS AND METHODS: We collected CXRs from NCKUH database and VBD, an open-source medical image dataset, as our training and validation data. A number of CXRs from the Ministry of Health and Welfare(MOHW) database served as our test data. We built a segmentation model to identify lung areas from CXRs, and sliced them into 16 patches. Physicians labeled the CXRs by clicking the patches. These labeled patches were then used to train and fine-tune a deep neural network(DNN) model, classifying the patches as positive or negative. Finally, we test the DNN model with the lung patches of CXRs from MOHW. RESULTS: Our segmentation model identified the lung regions well from the whole CXR. The Intersection over Union(IoU) between the ground truth and the segmentation result was 0.9228. In addition, our DNN model achieved a sensitivity of 0.81, specificity of 0.82, and AUROC of 0.869 in 98 of 125 cases. For the other 27 difficult cases, the sensitivity was 0.54, specificity 0.494, and AUROC 0.682. Overall, we obtained a sensitivity of 0.78, specificity of 0.79, and AUROC 0.837. CONCLUSIONS: Our two-step workflow is comparable to state-of-the-art algorithms in the sensitivity and specificity of localizing lung nodules from CXRs. Notably, our workflow provides an efficient way for specialists to label the data, which is valuable for relevant researches because of the relative rarity of labeled medical image data.


翻译:PURPOSE:本研究旨在开发一个深层学习工具,用胸部射电仪(CXRs)检测和定位肺结核。我们期望它能提高解释 CXRs的效率,减少肺癌诊断延迟的可能性。 材料和方法:我们从NCKUH数据库和开放源医疗图像数据集VBD收集了CXRs,作为我们的培训和验证数据。来自卫生和福利部(MOHW)数据库的一些CXRs 用于测试数据。我们建立了一个分解模型,从 CXRs 中识别肺部区域,从 CXRs(CXRs)敏感度切分解到16个补。 医生将CXRs贴上CXRs标签,然后将这些贴上标签的补丁用于培训和微调一个深层神经网络模型,将伤口分类为正或负值。 最后,我们用CXRs的肺部的直径直径直径值作为测试模型,从MOHW获得的数据。 Res:我们的分解模型在CXLE94 Rental-Rs recentrial recental AL AL Axal 和我们288的直径解结果中, AL AL II AL CLismexexexexexexmal II 和我们做了一个Cal 。

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