澳大利亚阿德莱德大学(University of Adelaide)的研究人员使用深度学习图像分析技术来确定患者的寿命,达到了比较高的准确度。
阿德莱德大学的卢克·奥克登-雷纳(Luke Oakden-Rayner)及其团队将机器学习方法应用在了CT扫描图像上,希望预测患者的死亡率。他们的研究成果发表在了《自然》旗下期刊《科学报告》(Scientific Reports)上。
他们使用卷积神经网络来预测哪些患者会在五年内死亡,准确度达到了69%,可以和临床医生的“人工”预测媲美。
奥克登-雷纳是放射学者,也是该大学公共卫生学院的博士生。他说:“可以通过观察患者的身体内部器官医学图像来发现死亡的模式吗?我们认为这是可以的。”
该团队采用了“现成的机器学习方法”,将其运用在以往的一组患者的CT图像上,这些图像显示了患者的主要器官和胸部组织。
研究表明,该系统学会识别各种疾病的外观,而这是人类专家需要进行广泛培训才能掌握的东西, 奥克登-雷纳说,“我们真正想展现的是,即便使用相当标准的模型,我们也可以在这方面做出非常有用的东西。”
尽管研究人员难以确定这个系统在图像中“看到”了哪些用来预测的关键因素,但是该系统最擅长于预测的是严重慢性疾病患者的死亡率,比如肺气肿和充血性心力衰竭患者。
虽然该研究仅仅使用了一个小型的CT扫描图像数据集,但该团队希望能将扩展到数以万计的图像上,并纳入其他信息,比如患者的年龄和性别等。
奥克登-雷纳解释说,用用较大的数据集,挑战之一就是CT扫描图像文件的大小。
“当你训练深度学习系统时,对于文件的尺寸大小是有限制的,因为你的显存有限,而且你必须至少将若干图像同时放入GPU,这样才可以训练它平均情况,而不是个别案例,”他说,“目前我们处理医疗数据的方式受到了很严格的限制,这个问题还没有真正得到解决。”
所以,他的团队对数据进行了降采样,按照一定比例的丢弃了每张图像中像素,“希望那些数据中不会包含有用的信息,”他说。
在以后的研究中,该团队可能会使用阿德莱德大学的高性能计算集群。
编译/Kathy