The novel COVID-19 is a global pandemic disease overgrowing worldwide. Computer-aided screening tools with greater sensitivity is imperative for disease diagnosis and prognosis as early as possible. It also can be a helpful tool in triage for testing and clinical supervision of COVID-19 patients. However, designing such an automated tool from non-invasive radiographic images is challenging as many manually annotated datasets are not publicly available yet, which is the essential core requirement of supervised learning schemes. This article proposes a 3D Convolutional Neural Network (CNN)-based classification approach considering both the inter- and intra-slice spatial voxel information. The proposed system is trained in an end-to-end manner on the 3D patches from the whole volumetric CT images to enlarge the number of training samples, performing the ablation studies on patch size determination. We integrate progressive resizing, segmentation, augmentations, and class-rebalancing to our 3D network. The segmentation is a critical prerequisite step for COVID-19 diagnosis enabling the classifier to learn prominent lung features while excluding the outer lung regions of the CT scans. We evaluate all the extensive experiments on a publicly available dataset, named MosMed, having binary- and multi-class chest CT image partitions. Our experimental results are very encouraging, yielding areas under the ROC curve of 0.914 and 0.893 for the binary- and multi-class tasks, respectively, applying 5-fold cross-validations. Our method's promising results delegate it as a favorable aiding tool for clinical practitioners and radiologists to assess COVID-19.


翻译:新型的COVID-19是一种全球流行病,在全世界范围蔓延。计算机辅助筛查工具,具有更大的敏感性,对于尽早进行疾病诊断和预测至关重要。它也可以成为对COVID-19病人进行检测和临床监督的筛选的有用工具。然而,从非侵入性放射图像设计这样一个自动工具具有挑战性,因为许多手动附加说明的数据集尚未公开提供,这是受监督学习计划的基本核心要求。本篇文章提议采用基于3D 进化神经网络(CNN)的分类方法,以考虑疾病诊断和病内空间阴道信息。拟议的系统可以在3D补丁补丁间进行端对端方式的培训,用于测试COVID-19, 用于扩大培训样本数量,在确定补丁尺寸时进行缩放研究。我们综合了渐进重整、分解、扩增和课堂平衡到我们的3D网络。分解是基于COVID-19诊断的关键先决条件步骤,使分类师能够学习显著的肺部特征,同时将外部肺部D-肝脏分析结果分别应用了我们实验室的内核循环系统。 我们评估了5C的实验室的实验结果。

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