临床放射学杂志2021,Vol.40Issue(12) :2350-2355.

基于ResNet50深度学习模型鉴别脊柱良恶性骨折

Identification of Benign and Malignant Spinal Fractures Based on the ResNet50 Deep Learning Model

刘珂 王奇政 陈永晔 秦思源 张洋 张恩龙 苏敏英 郎宁 袁慧书
临床放射学杂志2021,Vol.40Issue(12) :2350-2355.

基于ResNet50深度学习模型鉴别脊柱良恶性骨折

Identification of Benign and Malignant Spinal Fractures Based on the ResNet50 Deep Learning Model

刘珂 1王奇政 1陈永晔 1秦思源 1张洋 2张恩龙 3苏敏英 4郎宁 1袁慧书1
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作者信息

  • 1. 100191 北京大学第三医院放射科
  • 2. 08903-26814美国新泽西州,罗格斯大学癌症研究中心
  • 3. 102206 北京大学国际医院放射科
  • 4. 92697-5020美国加利福尼亚州,加州大学Tu&Yun肿瘤功能成像中心
  • 折叠

摘要

目的 评估基于CT的ResNet50深度学习模型鉴别脊柱良恶性压缩骨折的可行性.方法 回顾433例脊柱压缩骨折患者的影像学资料,其中良性137例,恶性296例.由一位高年资放射科医师在脊柱矢状位CT图像上对每位患者压缩椎体的6个影像学特征进行评价并做出良恶性诊断,另外两位放射科医师对每位患者脊柱压缩骨折的良恶性进行诊断.将感兴趣区放置在压缩最严重的椎体上,并生成能够包含病变的最小长方形边界框.ResNet50网络的输入通道为3,包括病变所在层面及其相邻两个层面.使用10折交叉验证评估模型的诊断性能.在获得每一层面的恶性概率后,设置阈值为0.5,将所有层面中最高的恶性概率作为患者的最终诊断结果.结果 6个影像学特征中软组织肿块和骨质破坏高度提示骨折为恶性,而横向骨折线则提示骨折为良性的可能性大.ResNet50对每一层面诊断的敏感性为90%,特异性为79%,准确性为85%.对于每一位患者,其诊断敏感性提高到95%,特异性保持在80%,总体准确性为88%.具有5年和1年经验的两位放射科医师的诊断准确性分别达到了99%和92.8%.结论 基于CT的ResNet50深度学习模型对脊柱良恶性骨折的鉴别具有良好的准确性.

关键词

深度学习/压缩骨折/脊柱/体层摄影术,X线计算机/鉴别诊断

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基金项目

国家自然科学基金()

北京大学第三医院临床重点项目(81971578)

北京大学第三医院临床重点项目(81871326)

北京大学第三医院临床重点项目(BYSY2018007)

出版年

2021
临床放射学杂志
黄石市医学科技情报所

临床放射学杂志

CSTPCD北大核心
影响因子:0.872
ISSN:1001-9324
被引量4
参考文献量27
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