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Enregistrement W3024083990 · doi:10.1038/s41598-020-64824-5

3D-MCN: A 3D Multi-scale Capsule Network for Lung Nodule Malignancy Prediction

2020· article· en· W3024083990 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueScientific Reports · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiomics and Machine Learning in Medical Imaging
Établissements canadiensHealth Sciences CentreUniversity of TorontoSunnybrook Health Science CentreConcordia University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaGovernment of Canada
Mots-clésMalignancyNodule (geology)Convolutional neural networkComputer scienceLung cancerInterpretabilityArtificial intelligenceScale (ratio)Artificial neural networkMachine learningMedicinePathologyBiologyCartography

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Despite the advances in automatic lung cancer malignancy prediction, achieving high accuracy remains challenging. Existing solutions are mostly based on Convolutional Neural Networks (CNNs), which require a large amount of training data. Most of the developed CNN models are based only on the main nodule region, without considering the surrounding tissues. Obtaining high sensitivity is challenging with lung nodule malignancy prediction. Moreover, the interpretability of the proposed techniques should be a consideration when the end goal is to utilize the model in a clinical setting. Capsule networks (CapsNets) are new and revolutionary machine learning architectures proposed to overcome shortcomings of CNNs. Capitalizing on the success of CapsNet in biomedical domains, we propose a novel model for lung tumor malignancy prediction. The proposed framework, referred to as the 3D Multi-scale Capsule Network (3D-MCN), is uniquely designed to benefit from: (i) 3D inputs, providing information about the nodule in 3D; (ii) Multi-scale input, capturing the nodule's local features, as well as the characteristics of the surrounding tissues, and; (iii) CapsNet-based design, being capable of dealing with a small number of training samples. The proposed 3D-MCN architecture predicted lung nodule malignancy with a high accuracy of 93.12%, sensitivity of 94.94%, area under the curve (AUC) of 0.9641, and specificity of 90% when tested on the LIDC-IDRI dataset. When classifying patients as having a malignant condition (i.e., at least one malignant nodule is detected) or not, the proposed model achieved an accuracy of 83%, and a sensitivity and specificity of 84% and 81% respectively.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,712
Score d'incertitude au seuil0,606

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,016
Tête enseignante GPT0,280
Écart entre enseignants0,264 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle