Підвищення точності визначення кардіоторакального індексу за допомогою ансамблю нейронних мереж

Анотація

Кардіоторакальний індекс є одним із основних засобів скринінгу здоров’я серця. Зазвичай вимірювання кардіоторакального індексу виконується вручну лікарем-кардіологом або радіологом. В епоху нейронних мереж, які зараз дуже стрімко розвиваються, ми можемо допомогти лікарям автоматизувати й покращити цей процес. Використання глибокого навчання для сегментації зображень зарекомендувало себе як засіб, який може значно прискорити і вдосконалити процес медичної автоматизації. У даній роботі проведено порівняльний аналіз використання декількох нейронних мереж для сегментації легень і серця на рентгенівських знімках для подальшого вдосконалення автоматичного розрахунку кардіоторакального індексу. Застосовуючи вибірку із 10 тестових знімків, було проведено ручні вимірювання кардіоторакального індексу і 7 варіантів автоматичного вимірювання. Середня точність виміру кардіоторакального індексу найкращої з двох нейронних мереж дорівнює 93,80%, а за допомогою методу, який використовував ансамбль мереж, отримано результат 97,15%, тобто вдалося покращити визначення індексу на 3,35%. Отже, отримані результати вказують на те, що завдяки ансамблю нейронних мереж вдалося покращити результат автоматичного вимірювання, а також свідчать про ефективність і перспективність використання даного методу в медичній сфері.