Automatic Chest CT Image Findings of Novel Coronavirus Pneumonia (COVID-۱۹) Using U-Net Based Convolutional Neural Network

سال انتشار: 1399
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 198

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JITM-12-5_003

تاریخ نمایه سازی: 25 بهمن 1400

چکیده مقاله:

The continuing outbreak of COVID-۱۹ pneumonia is globally concerning. Timely detection of infection ensures prompt quarantine of patient which is crucial for preventing the rapid spread of this contagious disease and also supports the patient with necessary medication. Due to the high infection rate of COVID-۱۹, our health management system needs an automatic diagnosis tool that equips the health workers to pay immediate attention to the needy person. Chest CT is an essential imaging technique for diagnosis and staging of ۲۰۱۹ novel coronavirus disease (COVID-۱۹). The identification of COVID-۱۹ CT findings assists health workers on further clinical evaluation, especially when the findings on CT scans are trivial, the person may be recommended for Reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) tests. Literature reported that the ground-glass opacity (GGO) with or without consolidation are dominant CT findings in COVID-۱۹ patients. In this paper, the U-Net based segmentation approach is proposed to automatically segment and analyze the GGO and consolidation findings in the chest CT scan. The performance of this system is evaluated by comparing the auto-segmented infection regions with the manually-outlines ones on ۱۰۰ axial chests CT scans of around ۴۰ COVID-۱۹ patients from SIRM dataset. The proposed U-Net with pre-process approach yields specificity of ۰.۹۱ ± ۰.۰۹ and sensitivity of ۰.۸۷ ± ۰.۰۷ on segmenting GGO region and specificity of ۰.۸۱ ± ۰.۱۳ and sensitivity of ۰.۴۴ ± ۰.۱۷ on segmenting consolidation region. Also the experimental results confirmed that the automatic detection method identifies the CT finding with a precise opacification percentage from the chest CT image.

نویسندگان

Akila Agnes

Assistant Professor, Department of Computer Science and Engineering, Karunya Institute of Technology and Sciences, India.

Anitha

Assistant Professor, Department of Computer Science and Engineering, Karunya Institute of Technology and Sciences, India.

Arun Solomon

Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Karunya Institute of Technology and Sciences, India.

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Agnes, S. A., Anitha, J., & Peter, J. D. (۲۰۱۸). ...
  • Ai, T., Yang, Z., Hou, H., Zhan, C., Chen, C., ...
  • Badrinarayanan, V., Kendall, A., & Cipolla, R. (۲۰۱۷). Segnet: A ...
  • Bernheim, A., Mei, X., Huang, M., Yang, Y., Fayad, Z. ...
  • Commission, C. N. H., (۲۰۲۰). Diagnosis and treatment of pneumonitis ...
  • Fang, Y., Zhang, H., Xie, J., Lin, M., Ying, L., ...
  • Hao, W., & Li, M. (۲۰۲۰). Clinical diagnostic value of ...
  • Hui, D. S., Azhar, E. I., Madani, T. A., Ntoumi, ...
  • Kanne, J. P. (۲۰۲۰). Chest CT findings in ۲۰۱۹ novel ...
  • Khagi, B., & Kwon, G.-R. (۲۰۱۸). Pixel-Label-Based Segmentation of Cross-Sectional ...
  • Li, X., Chen, H., Qi, X., Dou, Q., Fu, C.-W., ...
  • Long, C., Xu, H., Shen, Q., Zhang, X., Fan, B., ...
  • Mahase, E. (۲۰۲۰). China coronavirus: WHO declares international emergency as ...
  • Meng, H., Xiong, R., He, R., Lin, W., Hao, B., ...
  • Ronneberger, O., Fischer, P., & Brox, T. (۲۰۱۵). U-net: Convolutional ...
  • Shelhamer, E., Long, J., & Darrell, T. (۲۰۱۷). Fully convolutional ...
  • Ye, Zheng et al. ۲۰۲۰. “Chest CT Manifestations of New ...
  • Zhou, Z., Siddiquee, M. M. R., Tajbakhsh, N., & Liang, ...
  • Zhu, N., Zhang, D., Wang, W., Li, X., Yang, B., ...
  • نمایش کامل مراجع