Deep Convolutional Neural Networks for Accurate Diagnosis of COVID-19 Patients Using Chest X-Ray Image Databases from Italy, Canada, and the USA
Notice bibliographique
Résumé
Introduction: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), famously known as COVID-19, has quickly become a global pandemic. Chest X-ray (CXR) imaging has proven reliable, fast, and cost-effective for identifying COVID-19 infections, which proceeds to display atypical unilateral patchy infiltration in the lungs like typical pneumonia. We employed the deep convolutional neural network (DCNN) ResNet-34 to detect and classify CXR images from patients with COVID-19 and Viral Pneumonia and Normal Controls. Methods: We created a single database containing 781 source CXR images from four different international sub-databases: the Società Italiana di Radiologia Medica e Interventistica (SIRM), the GitHub Database, the Radiology Society of North America (RSNA), and the Kaggle Chest X-ray Database for COVID-19 (n = 240), Viral Pneumonia (n = 274), and Normal Controls (n = 267). Images were resized, normalized, without any augmentation, and arranged in m batches of 16 images before supervised training, testing, and cross-validation of the DCNN classifier. Results: The ResNet-34 had a diagnostic accuracy as of the receiver operating characteristic (ROC) curves of the true-positive rate versus the false-positive rate with the area under the curve (AUC) of 1.00, 0.99, and 0.99, for COVID-19 and Viral Pneumonia patient and Normal control CXR images; respectively. This accuracy implied identical high sensitivity and specificity values of 100, 99, and 99% for the three groups, respectively. ResNet-34 achieved a success rate of 100%, 99.6%, and 98.9% for classifying CXR images of the three groups, with an overall accuracy of 99.5% for the testing subset for diagnosis/prognosis. Conclusions: Based on this high classification precision, we believe the output activation map of the final layer of the ResNet-34 is a powerful tool for the accurate diagnosis of COVID-19 infection from CXR images.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».