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(2017) Deep Learning in Medical Imaging:General Overview

Lee J G, Jun S, Cho Y W, et al. Deep Learning in Medical Imaging: General Overview[J]. Korean Journal of Radiology, 2017, 18(4): 570-584.



1. Overview


论文综述了深度学习技术的历史、发展和应用(涉及到医学图像)。

1.1. AI三种方法

  • Symbolism
  • Connectionism
  • Bayesian

1.2. 算法

  • 分类. Bayesian模型、SVM、集成学习(结合不同分类算法)
  • 回归. SVR
  • ANN. DNN
  • Unsupervised restricted Boltzmann machine. Hinton, 解决DNN的局部最优、过拟合问题。以无监督方式生成数据特征
  • CNN. RNN

1.3. Trick

  • Data Augmentation
  • 预训练权重
    能够在100 cases per class得到较好地结果。

1.4. 突破

  • ReLu
  • Dropout
  • Data augmentation



2. 放射学应用


2.1. Segmentation

  • lungs(肺)
  • tumor(肿瘤)
  • structure in brain
  • biological cells(生物细胞)
  • membranes(薄膜)
  • tibial cartilage(胫骨软骨)
  • bone tissue(骨组织)
  • cell mitosis(细胞有丝分裂)


2.2. Registration

医学图像配准. 同一患者几幅图像放在一起分析时,首先要做图像严格对齐。医学图像配准是指对于一幅医学图像寻求一种 (或一系列 )空间变换,使它与另一幅医学图像上的对应点达到空间上的一致。

方法

  • Patch Based
  • Entire Image



3. Automatic Labeling and Captioning


3.1. 数据集

  • Caption. Flickr8k, Flickr30k, MS COCO
  • Publicly available radiology dataset of chest radiographs



4. Reading Assistant and Automatic Dictation


Automatic radiological dictation system.



5. 深度学习应用到放射学的局限性


  • 要求高质量数据,数据量太小容易过拟合
  • 无法得到通用方法. 世界各地成像设备、协议以及疾病流行率的差异
  • 法律伦理问题
  • 事故责任承担问题