Pulmonary nodule segmentation in computed tomography with deep learning

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gomes, João Henriques Oliveira
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10071/15479
Resumo: Early detection of lung cancer is essential for treating the disease. Lung nodule segmentation systems can be used together with Computer-Aided Detection (CAD) systems, and help doctors diagnose and manage lung cancer. In this work, we create a lung nodule segmentation system based on deep learning. Deep learning is a sub-field of machine learning responsible for state-of-the-art results in several segmentation datasets such as the PASCAL VOC 2012. Our model is a modified 3D U-Net, trained on the LIDC-IDRI dataset, using the intersection over union (IOU) loss function. We show our model works for multiple types of lung nodules. Our model achieves state-of-the-art performance on the LIDC test set, using nodules annotated by at least 3 radiologists and with a consensus truth of 50%.
id RCAP_6e96d95c7e0a39e946e0b5be90811609
oai_identifier_str oai:repositorio.iscte-iul.pt:10071/15479
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Pulmonary nodule segmentation in computed tomography with deep learningComputer visionMedical imagingPulmonary nodulesImage segmentationDeep learningCiência da computaçãoVisão computacionalTecnologia médicaCancroMachine learningEarly detection of lung cancer is essential for treating the disease. Lung nodule segmentation systems can be used together with Computer-Aided Detection (CAD) systems, and help doctors diagnose and manage lung cancer. In this work, we create a lung nodule segmentation system based on deep learning. Deep learning is a sub-field of machine learning responsible for state-of-the-art results in several segmentation datasets such as the PASCAL VOC 2012. Our model is a modified 3D U-Net, trained on the LIDC-IDRI dataset, using the intersection over union (IOU) loss function. We show our model works for multiple types of lung nodules. Our model achieves state-of-the-art performance on the LIDC test set, using nodules annotated by at least 3 radiologists and with a consensus truth of 50%.A deteção do cancro do pulmão numa fase inicial é essencial para o tratamento da doença. Sistemas de segmentação de nódulos pulmonares, usados em junção com sistemas de Deteção Assistida por Computador (DAC), podem ajudar médicos a diagnosticar e gerir o cancro do pulmão. Neste trabalho propomos um sistema de segmentação de nódulos pulmonares, recorrendo a técnicas de aprendizagem profunda. Aprendizagem profunda é um sub-campo de aprendizagem automática, responsável por vários resultados estado da arte em datasets de segmentação de imagem, como o PASCAL VOC 2012. O nosso modelo final é uma 3D U-Net modificada, treinada no dataset LIDC-IDRI, usando interseção sobre união como função de custo. Mostramos que o nosso modelo final funciona com vários tipos de nódulos pulmonares. O nosso modelo consegue resultados estado da arte no LIDC test set, usando nódulos anotados pelo menos por 3 radiologistas, com uma verdade consensual de 50%.2018-04-02T14:05:15Z2021-04-02T00:00:00Z2017-11-22T00:00:00Z2017-11-222017-09info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/octet-streamhttp://hdl.handle.net/10071/15479TID:201770059engGomes, João Henriques Oliveirainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-09T17:43:16Zoai:repositorio.iscte-iul.pt:10071/15479Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T22:20:21.192910Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Pulmonary nodule segmentation in computed tomography with deep learning
title Pulmonary nodule segmentation in computed tomography with deep learning
spellingShingle Pulmonary nodule segmentation in computed tomography with deep learning
Gomes, João Henriques Oliveira
Computer vision
Medical imaging
Pulmonary nodules
Image segmentation
Deep learning
Ciência da computação
Visão computacional
Tecnologia médica
Cancro
Machine learning
title_short Pulmonary nodule segmentation in computed tomography with deep learning
title_full Pulmonary nodule segmentation in computed tomography with deep learning
title_fullStr Pulmonary nodule segmentation in computed tomography with deep learning
title_full_unstemmed Pulmonary nodule segmentation in computed tomography with deep learning
title_sort Pulmonary nodule segmentation in computed tomography with deep learning
author Gomes, João Henriques Oliveira
author_facet Gomes, João Henriques Oliveira
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Gomes, João Henriques Oliveira
dc.subject.por.fl_str_mv Computer vision
Medical imaging
Pulmonary nodules
Image segmentation
Deep learning
Ciência da computação
Visão computacional
Tecnologia médica
Cancro
Machine learning
topic Computer vision
Medical imaging
Pulmonary nodules
Image segmentation
Deep learning
Ciência da computação
Visão computacional
Tecnologia médica
Cancro
Machine learning
description Early detection of lung cancer is essential for treating the disease. Lung nodule segmentation systems can be used together with Computer-Aided Detection (CAD) systems, and help doctors diagnose and manage lung cancer. In this work, we create a lung nodule segmentation system based on deep learning. Deep learning is a sub-field of machine learning responsible for state-of-the-art results in several segmentation datasets such as the PASCAL VOC 2012. Our model is a modified 3D U-Net, trained on the LIDC-IDRI dataset, using the intersection over union (IOU) loss function. We show our model works for multiple types of lung nodules. Our model achieves state-of-the-art performance on the LIDC test set, using nodules annotated by at least 3 radiologists and with a consensus truth of 50%.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-11-22T00:00:00Z
2017-11-22
2017-09
2018-04-02T14:05:15Z
2021-04-02T00:00:00Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10071/15479
TID:201770059
url http://hdl.handle.net/10071/15479
identifier_str_mv TID:201770059
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/octet-stream
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799134763710152704