1. 程式人生 > >kaggle 入門系列翻譯(六) RSNA 肺炎預測

kaggle 入門系列翻譯(六) RSNA 肺炎預測

https://www.kaggle.com/zahaviguy/what-are-lung-opacities

這篇從醫學的角度來闡述檢測影象的特徵

這篇文章說比賽主要是檢測肺渾濁而非肺炎,反正也是一種肺病吧。

Chest Anatomy

通常肺部的圖片還包括很多部分,如血管、脂肪、心臟等。一個正常人的x光肺部圖片如下:

在拍攝影象的過程中,x射線穿過身體到達另一側的探測器。稀疏的組織,如充滿空氣的肺,不會吸收x射線,在影象中呈黑色。像骨骼這樣的緻密組織吸收x射線,在影象中呈現白色。簡而言之:

  • 黑色:空氣
  • 白色:骨骼
  • 灰色:組織或流體

X光的圖片是轉置的,如上圖的L,肺部通常是透明的,但是上面的灰色部分主要是肋骨,氣管血管和心臟。

看一下通常肺渾濁的X光影象:

渾濁區域的定義

不透明度是一個相當寬鬆的術語——“不透明度是指任何優先減弱x射線的區域,因此比周圍區域顯得更不透明。”它是一個非特異性的術語,並不表示異常的大小或病理性質。

意味著任何比正常情況下更白的區域都可以認為是渾濁區域。比如上述病人2相對於病人1肺的下半部分有明顯變白。這個區域可以認為渾濁區域。

渾濁區域代表什麼

通常肺部充滿空氣。當一個人患有肺炎時,肺部的空氣會被其他物質——積液、細菌、免疫系統細胞等——所取代。這就是為什麼肺中的混濁區域是灰色的,但應該是黑色的。當我們看到他們的時候,我們就知道那個區域的肺組織可能不健康。

下面是幾幅圖代表:

有些小的不透明塊或者線是插在患者身上的儀器。

定位

大家可以看到,肺濁度不是均勻的它們沒有一個清晰的中心或邊界。我不認為你能正確地從整體中分割出混濁度因為沒有明顯的邊界。然而,如果你能正確地分割肺部並過濾掉影象的其餘部分,你就能建立一個清晰的肺部影象供你的神經網路處理(像資料清理一樣乾淨,而不是肺炎或混濁)。之前有一篇翻譯介紹使用u-net分割出肺部影象。

有效性

在胸片的解釋中,放射科醫生之間有一個已知的差異。Neuman et al.(2012)的一項研究中,放射科醫生們對是否存在浸潤(顧名思義就是混濁)的看法只有中等程度的一致。通過這次比賽的圖片,我相信在不同的放射科醫師中,帶註釋的盒子的存在和位置是不同的。

不確定性的肺部狀態

在stage_1_train_label.csv中,該患者的“目標”值為0。這意味著他沒有肺炎的診斷。

“還有一個二進位制目標列,目標,指示肺炎或非肺炎”不理解什麼意思。

不同種類的混濁(參見上面關於混濁的一般解釋)。有些與肺炎有關,有些與肺炎無關。我們在病人3的影象中看到的是肺結節和腫塊,它們被定義為“圓形的不透明,好或差定義”。結節和腫塊的區別在於不透明度的大小。不幸的是,病人3他有多處肺部腫瘤,很可能是從另一個身體部位的侵襲性癌症轉移的。

這兩種患者的渾濁型別的主要區別在於不透明度的邊界和形狀,患者3有多個圓形,且渾濁的定義清晰。2號病人的肺和心臟邊緣模糊,界限不清。這種模糊被稱為肺渾濁。

肺不透明(畫框區域)-胸片顯示咳嗽和發燒的病人很可能患有肺炎

在缺乏臨床資訊、橫向x光片和連續檢查的情況下,我們必須做出假設

包括任何比周圍區域更不透明的區域(Fleischner定義)

排除:明顯腫塊(es),結節(s),肺葉塌陷,線性肺不張

在標記為不正常/沒有肺不透明的病例中,肺不透明指的是沒有可疑的肺炎。其他非肺炎性混濁可能存在。此外,一些不正常的病例有細微的異常,需要訓練有素的眼睛才能辨別。

肺炎的定義

Pneumonia

肺炎是一種由細菌、病毒或真菌引起的肺部感染。由於感染和身體的免疫反應,肺袋(稱為肺泡)充滿了液體而不是空氣。與肺炎相關的肺混濁在胸片上呈瀰漫性的原因是感染和積液在正常的肺氣道內擴散。在感染停止的地方沒有明確的界限。這與腫瘤等其他疾病不同,腫瘤與正常肺完全不同,肺內氣道結構不正常。

 

患者4 -Ground-Glass Opacities:我們可以看到肺比應該的“更白”,但我們可以看到肺和心臟的大部分邊界。Ground-Glass Opacities定義- *”在胸部x光片上,Ground-Glass Opacities表現為肺不透明度增加的模糊區域,通常很廣泛,肺血管邊緣可能不清楚。

病人5 -Consolidations :肺部有模糊區域,無法看到肺部和心臟的邊界。Consolidations定義- *“Consolidations表現為肺實質衰減的均勻增加,模糊了血管和氣道壁的邊緣。”

肺炎病人一定會有肺渾濁,但是肺渾濁不一定是肺炎。

預測肺炎方式

可以考慮兩種方法。最好的解決方案可能是兩者的某種組合。

試著從元資料中預測“目標”,比如安•安東諾娃(Ann Antonova)關於數值資料的優秀核心實用EDA,或者茱莉亞•薩沃爾南(Giulia Savorgnan)的資訊性資料洩漏:檢視位置(PA/AP)問題。

我將嘗試用神經網路從影象本身預測“目標”,而不依賴於不透明度盒子的預測。

與肺炎無關的渾濁

患者7右肺下部(右肺在圖片左側)高於正常影象,就是某個肺的下半部分都變成了白色。。這叫做胸腔積液。它是由肺外胸腔積液引起的。這使得胸部x光片上的肺看起來更小。

後面不知道為什麼貼不了圖了,大概意思誤診的還有可能是

心臟過大,導致血液有問題。

正片肺都是純白的,因為各種原因,但比賽中都認為是肺渾濁。

大概就是這個意思

感覺單純的翻譯沒什麼提升。。以後不翻譯了。。。