Automated Lung Cancer Detection Using Artificial Intelligence (AI) Deep Convolutional Neural Networks: A Narrative Literature Review
Notice bibliographique
Résumé
Lung cancer is the number one cause of cancer-related deaths in the United States as well as worldwide. Radiologists and physicians experience heavy daily workloads, thus are at high risk for burn-out. To alleviate this burden, this narrative literature review compares the performance of four different artificial intelligence (AI) models in lung nodule cancer detection, as well as their performance to physicians/radiologists reading accuracy. A total of 648 articles were selected by two experienced physicians with over 10 years of experience in the fields of pulmonary critical care, and hospital medicine. The data bases used to search and select the articles are PubMed/MEDLINE, EMBASE, Cochrane library, Google Scholar, Web of science, IEEEXplore, and DBLP. The articles selected range from the years between 2008 and 2019. Four out of 648 articles were selected using the following inclusion criteria: 1) 18-65 years old, 2) CT chest scans, 2) lung nodule, 3) lung cancer, 3) deep learning, 4) ensemble and 5) classic methods. The exclusion criteria used in this narrative review include: 1) age greater than 65 years old, 2) positron emission tomography (PET) hybrid scans, 3) chest X-ray (CXR) and 4) genomics. The model performance outcomes metrics are measured and evaluated in sensitivity, specificity, accuracy, receiver operator characteristic (ROC) curve, and the area under the curve (AUC). This hybrid deep-learning model is a state-of-the-art architecture, with high-performance accuracy and low false-positive results. Future studies, comparing each model accuracy at depth is key. Automated physician-assist systems as this model in this review article help preserve a quality doctor-patient relationship.
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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 | 0,002 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,006 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».