Knee osteoarthritis (OA) is a common degenerate joint disorder that affects a large population of elderly people worldwide. Accurate radiographic assessment of knee OA severity plays a critical role in chronic patient management. Current clinically-adopted knee OA grading systems are observer subjective and suffer from inter-rater disagreements. In this work, we propose a computer-aided diagnosis approach to provide more accurate and consistent assessments of both composite and fine-grained OA grades simultaneously. A novel semi-supervised learning method is presented to exploit the underlying coherence in the composite and fine-grained OA grades by learning from unlabeled data. By representing the grade coherence using the log-probability of a pre-trained Gaussian Mixture Model, we formulate an incoherence loss to incorporate unlabeled data in training. The proposed method also describes a keypoint-based pooling network, where deep image features are pooled from the disease-targeted keypoints (extracted along the knee joint) to provide more aligned and pathologically informative feature representations, for accurate OA grade assessments. The proposed method is comprehensively evaluated on the public Osteoarthritis Initiative (OAI) data, a multi-center ten-year observational study on 4,796 subjects. Experimental results demonstrate that our method leads to significant improvements over previous strong whole image-based deep classification network baselines (like ResNet-50).


翻译:在这项工作中,我们建议采用计算机辅助诊断方法,同时对复合和细微磨损 OA等级进行更准确和一致的评估。提出了一种新的半监督的学习方法,利用综合和精细的 OA等级的基本一致性,从未贴标签的数据中学习。通过使用事先培训的Gausian Mixture 模型的逻辑概率来代表等级一致性,我们形成了一种不一致性损失,以便将未贴标签的数据纳入培训中。拟议方法还描述了一个基于关键点的集合网络,其深度图像特征来自基于疾病的关键点(在膝盖的分类中被吸引),以提供更一致和病态的信息特征演示,用于准确的 OA 等级评估。拟议的方法是使用事先培训的Gausian Mixture 模型的逻辑概率来代表等级一致性,以将未贴标签的数据纳入培训中。拟议方法还描述了一个基于关键点的集合网络,其中的深度图像特征来自基于基于疾病的关键点(在膝盖的分类中被吸引的),目的是提供更一致和病理学性信息化的特征显示,以便进行精确的 OAA类类类类类级的深入的高级观测级评估。拟议方法在以往实验性专题研究中,对公共基准研究的全年结果进行了全面评估。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
最新《因果推断导论: 从机器学习视角》新书稿,132页pdf
专知会员服务
277+阅读 · 2020年8月25日
商业数据分析,39页ppt
专知会员服务
161+阅读 · 2020年6月2日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+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
104+阅读 · 2019年10月9日
知识图谱本体结构构建论文合集
专知会员服务
107+阅读 · 2019年10月9日
内涵网络嵌入:Content-rich Network Embedding
我爱读PAMI
4+阅读 · 2019年11月5日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
已删除
将门创投
7+阅读 · 2018年11月5日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Graph Analysis and Graph Pooling in the Spatial Domain
Inferred successor maps for better transfer learning
Arxiv
3+阅读 · 2018年8月27日
VIP会员
相关资讯
内涵网络嵌入:Content-rich Network Embedding
我爱读PAMI
4+阅读 · 2019年11月5日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
已删除
将门创投
7+阅读 · 2018年11月5日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
可解释的CNN
CreateAMind
17+阅读 · 2017年10月5日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员