Anomaly detection in MRI is of high clinical value in imaging and diagnosis. Unsupervised methods for anomaly detection provide interesting formulations based on reconstruction or latent embedding, offering a way to observe properties related to factorization. We study four existing modeling methods, and report our empirical observations using simple data science tools, to seek outcomes from the perspective of factorization as it would be most relevant to the task of unsupervised anomaly detection, considering the case of brain structural MRI. Our study indicates that anomaly detection algorithms that exhibit factorization related properties are well capacitated with delineatory capabilities to distinguish between normal and anomaly data. We have validated our observations in multiple anomaly and normal datasets.
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新生儿重症监护病房(NICU)中的早产婴儿必须不断监测其心脏健康。常规的监测方法是基于接触的,使新生儿容易受到各种医院感染。基于视频的监视方法为非接触式测量开辟了潜在的途径。这项工作提供了一条管道,用于远程对NICU设置视频的心肺信号进行远程估算。我们提出了一个端到端深度学习(DL)模型,该模型集成了一种基于基于学习的方法来生成替代地面真理(SGT)标签以进行监督,从而避免了直接依赖对真实地面真相标签的依赖。我们进行了扩展的定性和定量分析,以检查我们提出的基于DL的管道的功效,并在估计的心率中达到了总平均平均绝对误差为4.6 BEATS(BPM)(BPM)和均方根均方根误差为6.2 bpm。
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深度学习网络在快速磁共振成像(MRI)重建中显示出令人鼓舞的结果。在我们的工作中,我们开发了深层网络,以进一步提高重建的定量和感知质量。首先,我们提出了Reconsynergynet(RSN),该网络结合了在图像和傅立叶域上独立运行的互补益处。对于单线采集,我们引入了深层级联RSN(DC-RSN),这是一个与数据保真度(DF)单位交织在一起的RSN块的级联。其次,我们通过协助T1加权成像(T1WI)的帮助,这是T2加权成像(T2WI)的DC-RSN的结构恢复,这是一个短时间采集时间的序列。通过日志功能(高尔夫)融合的梯度为DC-RSN提供T1援助。此外,我们建议感知改进网络(PRN)来完善重建以获得更好的视觉信息保真度(VIF),这是一种与放射科医生对图像质量高度相关的指标。最后,对于多线圈采集,我们提出了可变拆分RSN(VS-RSN),深层块,每个块,包含RSN,多圈DF单元和加权平均模块。我们广泛验证了单线和多线圈采集的模型DC-RSN和VS-RSN,并报告最先进的性能。我们在FastMRI中获得了0.768、0.923、0.878的SSIM,单线圈-4X,多螺旋-4X和多型圈-8X的SSIM为0.878。我们还进行了实验,以证明基于高尔夫的T1援助和PRN的功效。
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目前借助脑电图(EEG)信号目前进行自动睡眠分期研究。最近,基于深度学习(DL)的方法在该领域实现了重大进展,允许在自动睡眠分段中近的人类准确性。然而,基于EEG的睡眠分段需要广泛的以及昂贵的临床设置。此外,在研究下,对课程的专家和增加不便的要求呈现在护理点中不利。心电图(ECG)是脑电图的不引人注目的替代品,更适合,但其性能不成本,与基于EEG的睡眠分段相比,亚比例仍然存在。当然,将知识从EEG转移到ECG,最终提高了基于ECG的投入的模型的性能有助于。知识蒸馏(KD)是DL中的着名概念,用于看起来将知识从更好但潜在的繁琐的教师模型转移到紧凑的学生模型。在这一概念上,我们提出了一个跨模型KD框架,以便通过通过在eeg上培训的型号学习的功能的帮助来提高基于ECG的睡眠分期性能。此外,我们还对所提出的模型的各个组成部分进行多次实验,以便更好地了解蒸馏方法。梦想研究(质量)蒙特利尔档案的200个科目的数据用于我们的研究。所提出的模型分别在4级和3级睡眠分段中分别增加了14.3×%和13.4 \%。这证明了KD在4级(W-L-D-R)和3级(W-N-R)分类中的单通道ECG基于睡眠分段的性能改进的可行性。
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可穿戴传感器的指数升高在日常活动中评估生理参数时已经获得了重大兴趣。呼吸率是在生活方式活动的性能评估中使用的重要参数之一。但是,测量,运动伪影和其他噪声的突兀设置使过程复杂化。本文介绍了基于深度学习(DL)的多任务架构,用于估计来自心电图和加速度计信号的瞬时和平均呼吸速率,使得它在日常生活活动中有效地执行,如骑自行车,行走等。多任务网络包括组合编码器 - 解码器和编码器 - IncesNet,用于获取平均呼吸速率和呼吸信号。可以利用呼吸信号以获得呼吸峰和瞬时呼吸循环。平均绝对误差(MAE),根均线误差(RMSE),推理时间和参数计数分析用于将网络与当前艺术机器学习(ML)模型和其他研究中开发的DL模型进行比较。基于各种输入的其他DL配置也是作为工作的一部分开发的。该拟议模型显示出更好的整体准确性,并且在不同活动期间的单个方式提供了更好的结果。
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基于卷积神经网络的MR重建方法已经显示出提供快速和高质量的重建。具有基于CNN的模型的主要缺点是它缺乏灵活性,并且可以仅针对特定采集上下文限制实际适用性有效运行。通过获取上下文,我们的意思是三个输入设置的特定组合,即所认为的三种输入,在研究中的解剖学,欠采样掩模图案和欠采样的加速度。该模型可以在组合多个上下文的图像上共同培训。然而,该模型不符合上下文特定模型的性能,也不符合在火车时间内看不见的上下文。这需要在生成上下文特定权重时修改现有体系结构,以便将灵活性合并到多个上下文。我们提出了一个多次采集的上下文基础网络,称为MAC-Recordnet,用于MRI重建,灵活地到多个获取上下文,并更广泛地概括为在实际方案中适用性的未操作性上下文。所提出的网络具有MRI重建模块和动态重量预测(DWP)模块。 DWP模块将相应的获取上下文信息作为输入,并学习重建模块的上下文专用权重,在运行时使用上下文动态变化。我们表明,所提出的方法可以根据心脏和大脑数据集,高斯和笛卡尔欠采样模式和五个加速因子处理多个上下文。所提出的网络优于Naive联合训练的模型,并通过定量和定性地具有与上下文专用模型具有竞争力的结果。我们还通过在火车时间看不见的背景下测试了我们模型的普遍性。
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基于深度学习的脑磁共振成像(MRI)重建方法有可能加速MRI采集过程。尽管如此,科学界缺乏适当的基准,以评估高分辨率大脑图像的MRI重建质量,并评估这些所提出的算法在存在小而且预期的数据分布班次存在下的表现。多线圈磁共振图像(MC-MRI)重建挑战提供了一种基准,其目的在于使用高分辨率,三维,T1加权MRI扫描的大型数据集。挑战有两个主要目标:1)比较该数据集和2)上的不同的MRI重建模型,并评估这些模型的概括性,以通过不同数量的接收器线圈获取的数据。在本文中,我们描述了挑战实验设计,并总结了一系列基线和艺术脑MRI重建模型的结果。我们提供有关目前MRI重建最先进的相关比较信息,并突出挑战在更广泛的临床采用之前获得所需的普遍模型。 MC-MRI基准数据,评估代码和当前挑战排行榜可公开可用。它们为脑MRI重建领域的未来发展提供了客观性能评估。
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