MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W3106791009 · doi:10.1109/access.2020.3040245

A Two-Dimensional Sparse Matrix Profile DenseNet for COVID-19 Diagnosis Using Chest CT Images

2020· article· en· W3106791009 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

RevueIEEE Access · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueCOVID-19 diagnosis using AI
Établissements canadiensCancerCare ManitobaResearch Institute in Oncology and HematologyUniversity of Manitoba
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésAnomaly detectionArtificial intelligencePreprocessorPattern recognition (psychology)Computer scienceCoronavirus disease 2019 (COVID-19)PixelAnomaly (physics)Matrix (chemical analysis)Computer visionMedicinePathologyPhysicsInfectious disease (medical specialty)Disease

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

COVID-19 is a newly identified disease, which is very contagious and has been rapidly spreading across different countries around the world, calling for rapid and accurate diagnosis tools. Chest CT imaging has been widely used in clinical practice for disease diagnosis, but image reading is still a time-consuming work. We aim to integrate an image preprocessing technology for anomaly detection with supervised deep learning for chest CT imaging-based COVID-19 diagnosis. In this study, a matrix profile technique was introduced to CT image anomaly detection in two levels. At one-dimensional level, CT images were simply flatted and transformed to a one-dimensional vector so that the matrix profile algorithm could be implemented for them directly. At two-dimensional level,a matrix profile was calculated in a sliding window way for every segment in the image. An anomaly severity score (CT-SS) was calculated, and the difference of the CT-SS between the COVID-19 CT images and Non-COVID-19 CT images was tested. A sparse anomaly mask was calculated and applied to penalize the pixel values of each image. The anomaly weighted images were then used to train standard DenseNet deep learning models to distinguish the COVID-19 CT from Non-COVID-19 CT images. A VGG19 model was used as a baseline model for comparison. Although extra finetuning needs to be done manually, the one-dimensional matrix profile method could identify the anomalies successfully. Using the two-dimensional matrix profiling method, CT-SS and anomaly weighted image can be successfully generated for each image. The CT-SS significantly differed among the COVID-19 CT images and Non-COVID-19 CT images ($p-value <; 0.05$ ). Furthermore, we identified a potential causal association between the number of underlying diseases of a COVID-19 patient and the severity of the disease through statistical mediation analysis. Compared to the raw images, the anomaly weighted images showed generally better performance in training the DenseNet models with different architectures for diagnosing COVID-19, which was validated using two publicly available COVID-19 lung CT image datasets. The metric Area Under the Curve(AUC) on one dataset were 0.7799(weighted)vs. 0.7391(unweighted), 0.7812(weighted) vs. 0.7410(unweighted), 0.7780(weighted) vs. 0.7399(unweighted), 0.7045(weighted) vs. 0.6910(unweighted) for DenseNet121, DenseNet169, DenseNet201, and the baseline model VGG19, respectively. The same trend was observed using another independent dataset. The significant results revealed the critical value of using this existing state-of-the-art algorithm for image anomaly detection. Furthermore, the end-to-end model structure has the potential to work as a rapid tool for clinical imaging-based diagnosis.

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)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,536
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,001
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)0,0010,000

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 Opus0,140
Tête enseignante GPT0,429
Écart entre enseignants0,288 · 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