ИИ применяют для улучшения стандартов кардиологической визуализации

Сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной смерти взрослых во всем мире, поэтому диагностика и лечение сердечно-сосудистых заболеваний являются глобальным приоритетом здравоохранения. Эхокардиография, или ультразвуковое исследование сердца, — один из наиболее часто используемых методов визуализации, применяемых врачами для диагностики различных заболеваний и состояний сердца. Большинство стандартных эхокардиографических исследований

предоставляют двухмерные визуальные изображения (2D) трехмерной (3D) анатомии сердца. Эти эхокардиограммы часто содержат сотни двухмерных срезов или изображений бьющегося сердца, что позволяет врачам проводить клиническую оценку функции и структуры сердца. Для повышения точности диагностики заболеваний сердца исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско поставили перед собой задачу определить, можно ли перепроектировать глубокие нейронные сети (DNN),

тип алгоритмов искусственного интеллекта, чтобы лучше фиксировать сложную трехмерную анатомию и физиологию на нескольких изображениях одновременно. Они разработали новую структуру — или архитектуру — DNN, позволяющую получать информацию из нескольких изображений одновременно, в отличие от существующего подхода, использующего только одно изображение. Затем они обучили демонстрационные DNN, использующие эту

архитектуру, для обнаружения заболеваний трех сердечно-сосудистых состояний: аномалий левого и правого желудочков, диастолической дисфункции и клапанной регургитации. Заметное повышение точности В исследовании, опубликованном 17 марта в журнале Nature Cardiovascular Research , исследователи сравнили производительность глубоких нейронных сетей (DNN), анализирующих данные эхокардиограмм из Калифорнийского университета в

Сан-Франциско (UCSF) и Монреальского института сердца, как с одного, так и с нескольких ракурсов. Они обнаружили, что DNN, обученные на данных с нескольких ракурсов, повысили точность диагностики по сравнению с DNN, обученными на данных с одного ракурса, продемонстрировав, что модели ИИ, объединяющие информацию из

нескольких изображений одновременно, лучше отражают состояние заболевания при этих сердечных заболеваниях. «До сих пор ИИ в основном использовался для анализа одного двухмерного изображения за раз — либо с изображений, либо с видео — что ограничивает способность алгоритма ИИ получать информацию, имеющую отношение к заболеванию, между различными ракурсами», — сказал старший автор исследования Джеффри Тисон, доктор медицины, магистр

общественного здравоохранения, кардиолог и содиректор Центра биосигнальных исследований Калифорнийского университета в Сан-Франциско. «Архитектуры глубоких нейронных сетей, способные интегрировать информацию из нескольких изображений высокого разрешения, представляют собой значительный шаг на пути к максимизации производительности ИИ в медицинской

визуализации. В случае эхокардиографии большинство диагнозов требуют учета информации из нескольких изображений, поскольку информация из любого отдельного изображения рассказывает лишь часть истории». Почему важны множественные эхо-просмотры Например, при оценке

размера или функции левого желудочка (ЛЖ) эхокардиографическое изображение, показывающее все камеры сердца одновременно ( A4c ), наилучшим образом отображает определенные стенки левого желудочка (нижнеперегородочную и переднебоковую стенки), тогда как другое перпендикулярное эхокардиографическое изображение (A2c) отображает

другие важные стенки (переднюю и нижнюю стенки). Часто функция стенок ЛЖ может казаться совершенно нормальной в одном изображении, но демонстрировать значительную дисфункцию в другом. Результаты исследований, проведенных в рамках задач эхокардиографии, таких как выявление аномалий левого и правого желудочков и диастолической дисфункции, показывают, что многоракурсные глубокие нейронные сети, вероятно, обучаются взаимосвязанной

информации между признаками из каждого ракурса для достижения более высокой общей производительности. «Наша многоракурсная архитектура нейронной сети специально разработана для того, чтобы модель могла изучать сложные взаимосвязи между информацией в нескольких проекциях изображения», — сказал первый автор исследования

Джошуа Барриос, доктор философии, доцент отделения кардиологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско. «Мы обнаружили, что этот подход улучшает производительность при решении диагностических задач в эхокардиографии, но эта новая архитектура ИИ также может быть применена к другим методам медицинской визуализации, где несколько проекций содержат

взаимодополняющую информацию». Баланс между производительностью и эффективностью Исследователи также обнаружили, что усреднение прогнозов трех одноракурсных нейронных сетей улучшает производительность по сравнению с одноракурсной нейронной сетью, при этом являясь менее ресурсоемкой с

точки зрения вычислений, что обеспечивает жизнеспособную альтернативу обучению многоракурсной нейронной сети. Однако, по сравнению с ними, многоракурсная нейронная сеть показала наилучшие результаты. Они предполагают, что в будущих исследованиях следует изучить, как многоракурсные архитектуры нейронных сетей могут помочь в решении других

медицинских задач или в методах визуализации.

Сообщает android-robot.com

 

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

 

Поделиться новостью:

 

Топ Новости Недели

• Комплексный подход, объединяющий современные технологии, государственное регулирование, экологическое образование и ответственность общества, способен обеспечить эффективное и безопасное обращение с отходами в условиях стремительно растущих городов и пром...
• Ультраформер (Ultraformer) и ультразвуковой SMAS-лифтинг: глубокий анализ технологии, механизмов омоложения, показаний, результатов и роли в современной эстетической медицине с расширенным взглядом на антивозрастные методики и уход за кожей...
• Инновационный RF-лифтинг нового поколения: как Volnewmer меняет представление об омоложении кожи лица и тела, объединяя технологии, безопасность и долгосрочный эстетический результат...
• Современные системы обучения охране труда и правильному применению средств индивидуальной защиты: формирование культуры безопасности, снижение производственных рисков и повышение ответственности работников на предприятиях...
• Инновационные технологии промышленного сжатого воздуха: винтовые компрессоры с электрическим двигателем как надежная основа современных производственных систем, энергоэффективности и автоматизации предприятий...
• Искусство понимания истории через предметы: как грамотно выбирать антиквариат, определять ценность старинных вещей и формировать коллекцию, которая сочетает культурную значимость, эстетическую красоту и инвестиционный потенциал...
• Обзор брокера Quanta Finance SA: практический тест, выводы и личная оценка платформы...
• Агентство делового туризма как стратегический партнер компаний: профессиональная организация корпоративных поездок, международных командировок, деловых мероприятий и развитие глобальных бизнес-коммуникаций...
• Современные финансовые решения для краткосрочных ситуаций: где быстро взять деньги в долг на несколько дней, какие преимущества имеют краткосрочные займы и как грамотно использовать такие финансовые инструменты...
• Современные технологии автомобильного комфорта: профессиональная шумоизоляция автомобиля как способ создать тихий, безопасный и технологичный салон для ежедневных поездок...
• Натуральный камень нового поколения: гранит и мрамор от современного завода гранитных изделий — безупречное качество, долговечность материалов и выгодные условия покупки для строительства, архитектуры и интерьерного дизайна...
• Грандиозные формы архитектуры открытых пространств: шатры, пагоды и павильоны как символы культуры, истории, искусства и современного ландшафтного дизайна...
• Современные кондиционеры и сплит-системы как инновационные технологии управления климатом: интеллектуальные системы охлаждения, энергоэффективность и будущее комфортного микроклимата в жилых и коммерческих пространствах...
• Зеркало в ванную с подсветкой как элемент современного интерьера: технологии комфортного освещения, функциональный дизайн и эстетика пространства в условиях умного дома...
• Современный комплексный подход к стоматологическим услугам для всей семьи: профилактика, диагностика, инновационные технологии лечения и забота о здоровье зубов на каждом этапе жизни...
• Чехол в багажник автомобиля по индивидуальным меркам как универсальное решение для защиты салона: надежная защита от пыли, грязи, влаги, механических повреждений и сохранение идеального состояния автомобиля на долгие годы...
• Свежие розы с доставкой на дом: искусство выбора идеального букета, современные сервисы цветочной доставки и роль флористики в культуре подарков и эмоций...
• Как бизнесу выстроить стабильные международные расчёты...
• Рулонные шторы нового поколения: функциональная защита от солнца, стильное оформление окон и современные технологии управления освещением в интерьере дома, квартиры и офиса...
• Полная генеральная уборка домов после ремонта: как проводится профессиональная очистка помещений, удаляется строительная пыль и подготавливается жилье к комфортной и безопасной эксплуатации...