Cardiac Phase Detection in Echocardiograms With Densely Gated Recurrent Neural Networks and Global Extrema Loss
Notice bibliographique
Résumé
Accurate detection of end-systolic (ES) and end-diastolic (ED) frames in an echocardiographic cine series can be difficult but necessary pre-processing step for the development of automatic systems to measure cardiac parameters. The detection task is challenging due to variations in cardiac anatomy and heart rate often associated with pathological conditions. We formulate this problem as a regression problem and propose several deep learning-based architectures that minimize a novel global extrema structured loss function to localize the ED and ES frames. The proposed architectures integrate convolution neural networks (CNNs)-based image feature extraction model and recurrent neural networks (RNNs) to model temporal dependencies between each frame in a sequence. We explore two CNN architectures: DenseNet and ResNet, and four RNN architectures: long short-term memory, bi-directional LSTM, gated recurrent unit (GRU), and Bi-GRU, and compare the performance of these models. The optimal deep learning model consists of a DenseNet and GRU trained with the proposed loss function. On average, we achieved 0.20 and 1.43 frame mismatch for the ED and ES frames, respectively, which are within reported inter-observer variability for the manual detection of these frames.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».