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DenseNet网络深度学习分析CT图像鉴别肺结节良恶性的价值

钱旭 王姗

钱旭, 王姗. DenseNet网络深度学习分析CT图像鉴别肺结节良恶性的价值[J]. 分子影像学杂志, 2022, 45(6): 921-924. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2022.06.25
引用本文: 钱旭, 王姗. DenseNet网络深度学习分析CT图像鉴别肺结节良恶性的价值[J]. 分子影像学杂志, 2022, 45(6): 921-924. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2022.06.25
QIAN Xu, WANG Shan. DenseNet network deep learning analysis of CT image in differentiating benign and malignant pulmonary nodules[J]. Journal of Molecular Imaging, 2022, 45(6): 921-924. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2022.06.25
Citation: QIAN Xu, WANG Shan. DenseNet network deep learning analysis of CT image in differentiating benign and malignant pulmonary nodules[J]. Journal of Molecular Imaging, 2022, 45(6): 921-924. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2022.06.25

DenseNet网络深度学习分析CT图像鉴别肺结节良恶性的价值

doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2022.06.25
基金项目: 

无锡市科技发展计划 NZ2018024

详细信息
    作者简介:

    钱旭,主治医师,E-mail: fiw62358@126.com

DenseNet network deep learning analysis of CT image in differentiating benign and malignant pulmonary nodules

  • 摘要:   目的  探究DenseNet网络深度学习分析CT图像鉴别肺结节良恶性的价值。  方法  选取2017年2月~2019年5月我院收治的疑似肺结节患者80例,患者均进行CT扫描和DenseNet网络深度学习的人工智能系统诊断其良恶性,以病理结果作为金标准。分析CT图像、DenseNet网络深度学习分析联合CT图像对肺结节良恶性的诊断价值。  结果  CT图像表现肺密度增高影,有云雾状阴影,可清晰显示支气管内血管情况,评估结节良恶性准确率为88.75%,敏感度为76.92%,特异性为94.44%,与病理诊断的Kappa值为0.736(P < 0.001);DenseNet网络深度学习联合CT评估结节良恶性的敏感度为96.15%,特异性为88.89%,DenseNet网络深度学习联合CT评估准确率高于单纯CT评估准确率(91.25% vs 88.75%),且与病理诊断一致性较好(Kappa= 0.810,P < 0.001)。  结论  DenseNet网络深度学习分析CT图像鉴别肺结节良恶性准确性较高,且与病理结果具有较好的一致性。

     

  • 图  1  CT图像

    肺结节直径低于10 mm, 病灶边缘不清晰, 血管聚集. A: 右上肺原位癌,联合组诊断正确, 而单纯CT检查诊断为良性结节; B: 肺微浸润性癌, 联合组诊断正确, 而单纯CT检查诊断为良性结节; C: 肺浸润性癌, 联合组诊断正确, 而单纯CT检查诊断为良性结节.

    Figure  1.  CT images.

    表  1  CT与病理诊断肺结节良恶性结果比较

    Table  1.   Comparison between CT and pathological diagnosis of benign and malignant pulmonary nodules (n)

    CT诊断 病理诊断 合计
    恶性 良性
    恶性 20 3 23
    良性 6 51 57
    合计 26 54 80
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    表  2  DenseNet网络深度学习联合CT与病理诊断肺结节良恶性结果比较

    Table  2.   Comparison of results of deep learning of DenseNet network combined with CT and pathological diagnosis of benign and malignant pulmonary nodules (n)

    DenseNet网络深度学习联合CT诊断 病理诊断 合计
    恶性 良性
    恶性 25 6 31
    良性 1 48 49
    合计 26 54 80
    下载: 导出CSV

    表  3  CT、DenseNet网络深度学习及联合诊断价值比较

    Table  3.   Comparison of CT and DenseNet network in-depth learning and joint diagnosis value

    诊断方法 敏感度(%) 特异性(%) 阳性预测值(%) 阴性预测值(%) 准确率(%) Kappa
    CT 76.92 94.44 86.96 89.47 88.75 0.736
    DenseNet网络深度学习联合CT 96.15 88.89 80.65 97.96 91.25 0.810
    下载: 导出CSV
  • [1] 戴志京, 孙蓉, 钱小建. 多层螺旋CT联合磁共振扩散加权成像在肺部结节良恶性病变鉴别诊断中的应用[J]. 中国CT和MRI杂志, 2019, 17(12): 62-4. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CTMR201912020.htm
    [2] 王风, 王磊, 李囡, 等. 基于三维卷积神经网络深度学习的肺结节良恶性的鉴别诊断[J]. 中国医学影像学杂志, 2019, 27(10): 779-82, 787. doi: 10.3969/j.issn.1005-5185.2019.10.016
    [3] Digumarthy SR, Padole AM, Lo Gullo R, et al. CT texture analysis of histologically proven benign and malignant lung lesions[J]. Medicine, 2018, 97(26): e11172. doi: 10.1097/MD.0000000000011172
    [4] 戴垚均, 闫士举, 宋成利. 基于密集网络改进的肺结节良恶性分类模型[J]. 中国医学影像技术, 2018, 34(7): 1104-9. doi: 10.13929/j.1003-3289.201710013
    [5] Yang KQ, Liu JS, Tang W, et al. Identification of benign and malignant pulmonary nodules on chest CT using improved 3D U-Net deep learning framework[J]. Eur J Radiol, 2020, 129: 109013. doi: 10.1016/j.ejrad.2020.109013
    [6] 吕文晖, 周长圣, 李新宇, 等. 利用深度学习模型判断基线胸部平扫CT肺结节的良恶性[J]. 中华放射学杂志, 2019, 53(11): 957-62.
    [7] Wu LY, Cao GQ, Zhao L, et al. Spectral CT analysis of solitary pulmonary nodules for differentiating malignancy from benignancy: the value of iodine concentration spatial distribution difference[J]. Biomed Res Int, 2018, 2018: 4830659.
    [8] 刘露, 杨培亮, 孙巍巍, 等. 深度置信网络对孤立性肺结节良恶性的分类[J]. 哈尔滨理工大学学报, 2018, 23(3): 9-15. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HLGX201803003.htm
    [9] Li H, Zhuang SS, Li DA, et al. Benign and malignant classification of mammogram images based on deep learning[J]. Biomed Signal Process Control, 2019, 51: 347-54. doi: 10.1016/j.bspc.2019.02.017
    [10] 陶广昱, 叶剑定, 叶晓丹, 等. 基于深度学习的肺结节良恶性判别模型在靶扫描CT数据的效能验证[J]. 中华放射学杂志, 2019, 53(11): 952-6.
    [11] Fujioka T, Kubota K, Mori M, et al. Distinction between benign and malignant breast masses at breast ultrasound using deep learning method with convolutional neural network[J]. Jpn J Radiol, 2019, 37 (6): 466-72.
    [12] 郭芳芳, 李欣菱, 王欣悦, 等. 亚实性肺结节CT征象在良恶性鉴别及腺癌恶性侵袭程度评估中的价值[J]. 中国肺癌杂志, 2018, 21(6): 451-7. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-FAIZ201806005.htm
    [13] 王俊, 曾庆华, 李永红, 等. C T影像学检查对肺部磨玻璃样小结节样良、恶性的鉴别诊断价值及影响因素分析[J]. 中国CT和MRI杂志, 2021, 19(6): 62-4. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CTMR202106020.htm
    [14] 张俊, 侯聪, 刘新疆. 基于深度学习的人工智能在肺结节诊断领域的进展[J]. 分子影像学杂志, 2020, 43(3): 365-8. doi: 10.12122/j.issn.1674-4500.2020.03.01
    [15] 南岩东, 李玉娟, 刘苗苗, 等. 人工智能在肺结节良恶性鉴别诊断中的价值分析[J]. 中华肺部疾病杂志: 电子版, 2020, 13(6): 760-3. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZFBD202006009.htm
    [16] 刘凯, 张荣国, 涂文婷, 等. 深度学习技术对胸部X线平片亚实性结节的检测效能初探[J]. 中华放射学杂志, 2017, 51(12): 918-21.
    [17] 马圆, 王风, 韩勇, 等. 基于深度信念网络检测PET/CT图像肺结节良恶性[J]. 中国医学影像技术, 2020, 36(1): 77-80. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZYXX202001027.htm
    [18] Tao YT, Xu MZ, Lu ZY, et al. DenseNet-based depth-width double reinforced deep learning neural network for high-resolution remote sensing image per-pixel classification[J]. Remote Sens, 2018, 10(5): 779.
    [19] Zhou H, Jin YH, Dai L, et al. Differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules using deep learning radiomics of thyroid ultrasound images[J]. Eur J Radiol, 2020, 127: 108992.
    [20] Kim DH, Lee MK, Lee SH, et al. Macro unit-based convolutional neural network for very light-weight deep learning[J]. Image Vis Comput, 2019, 87: 68-75.
    [21] 张军, 张红伟, 叶永强, 等. CT纹理特征分析在肺小结节良恶性鉴别诊断中的价值[J]. 浙江医学, 2018, 40(16): 1876-8, 1889. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZJYE201816033.htm
    [22] Tesche C, Gray HN. Machine learning and deep neural networks applications in coronary flow assessment: the case of computed tomography fractional flow reserve[J]. J Thorac Imaging, 2020, 35 (Suppl 1): S66-S71.
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-01
  • 网络出版日期:  2022-12-05
  • 刊出日期:  2022-11-20

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