We propose a method for estimating the bone mineral density (BMD) from a plain x-ray image. Dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) and quantitative computed tomography (QCT) provide high accuracy in diagnosing osteoporosis; however, these modalities require special equipment and scan protocols. Measuring BMD from an x-ray image provides an opportunistic screening, which is potentially useful for early diagnosis. The previous methods that directly learn the relationship between x-ray images and BMD require a large training dataset to achieve high accuracy because of large intensity variations in the x-ray images. Therefore, we propose an approach using the QCT for training a generative adversarial network (GAN) and decomposing an x-ray image into a projection of bone-segmented QCT. The proposed hierarchical learning improved the robustness and accuracy of quantitatively decomposing a small-area target. The evaluation of 200 patients with osteoarthritis using the proposed method, which we named BMD-GAN, demonstrated a Pearson correlation coefficient of 0.888 between the predicted and ground truth DXA-measured BMD. Besides not requiring a large-scale training database, another advantage of our method is its extensibility to other anatomical areas, such as the vertebrae and rib bones.


翻译:我们建议了一种从普通X射线图像中估计骨头矿物密度(BMD)的方法。双能X射线吸收测量(DXA)和定量计算透析(QCT)在诊断骨质疏松方面提供了很高的准确性;然而,这些模式需要特殊的设备和扫描程序。从X射线图像中测量BMD提供了一种机会筛选,对早期诊断可能有用。以前直接学习X射线图像和BMD之间关系的方法需要大量的训练数据集才能达到很高的准确性。因此,我们建议采用一种方法,利用QCT来培训基因对抗网络(GAN),并将X射线图像分解成一个骨质分隔的QCT。拟议的等级学习提高了对小面积目标进行定量分解的坚固性和准确性。我们称之为BMD-GAN的拟议方法对200个患有骨质炎的病人进行了评估,以显示预测和地面直径直网之间的Pearson相关系数为0.88,而其预测和地面直径直径数据库又要求进行另一种测量方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
71+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月18日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员