Tăng cường dữ liệu cho phép AI sớm phát hiện ung thư vú

(24/07/2018)
Tăng số lượng dữ liệu hình ảnh vú để đào tạo các thuật toán học sâu có thể dẫn đến việc xác định sớm hơn các biến dạng cấu trúc hay các bất thường mô thường là biểu hiện sớm nhất của ung thư vú.
Ung thư vú là loại ung thư ảnh hưởng tới phụ nữ nhiều nhất. Việc điều trị sớm là cách quan trọng để chống lại căn bệnh này và phương pháp kiểm tra được sử dụng phổ biến nhất là chụp nhũ ảnh số. 

Ảnh minh họa

Gần 40 triệu hình ảnh nhũ ảnh được thực hiện ở Mỹ, tuy nhiên, việc đọc tất cả những hình ảnh này có thể là tốn kém và mất nhiều thời gian.

Chẩn đoán được hỗ trợ bởi máy tính (CAD) có thể giúp ích rất nhiều cho việc đọc các hình chụp nhũ ảnh. Theo một nghiên cứu mới được báo cáo trong arXiv.org, việc học sâu nói chung đã cho thấy hiệu quả hơn các hệ thống CAD truyền thống trong việc đọc hình ảnh.

Các nhà nghiên cứu, từ Đại học São Paulo, Brazil đã đề xuất sử dụng học sâu được hỗ trợ bởi một mạng lưới thần kinh phức tạp để hỗ trợ trong việc chẩn đoán các biến dạng cấu ​​trúc.

Tuy nhiên, vấn đề chính trong việc sử dụng phần mềm học tập sâu là sự cần thiết phải có bộ dữ liệu lớn để đào tạo đúng mạng lưới thần kinh. Điều này là phức tạp khi đối phó với việc xác định sự biến dạng cấu ​​trúc vì dữ liệu về các hình ảnh này còn hạn chế.

Đó là lý do tại sao các nhà nghiên cứu đề xuất sử dụng tăng cường dữ liệu để cải thiện việc đào tạo mạng lưới.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một tập dữ liệu ban đầu gồm 300 hình chụp nhũ ảnh  có chứa các biến dạng cấu trúc đã được xác định. Sau đó, họ thực hiện tăng cường dữ liệu bằng cách cắt xén các hình ảnh theo cách thủ công thành "vùng quan tâm" và chuyển đổi hình ảnh, chẳng hạn như lật chúng và xoay chúng theo các mức độ khác nhau. Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã có một bộ dữ liệu mới gồm 21.600 hình ảnh, trong đó 70% được sử dụng để đào tạo phần mềm.

Mạng lưới đào tạo sau đó đã được kiểm tra để phát hiện các biến dạng cấu ​​trúc và thu được độ chính xác “gần như hoàn hảo” là 99,4%. Sau đó, mạng lưới này được kiểm tra qua 9 lần khác nhau và thu được độ chính xác trong xác định các bất thường là 86,1%.

Các nhà nghiên cứu hiện đang nghiên cứu áp dụng công nghệ tăng cường dữ liệu tương tự để  chụp nhũ ảnh 3D. Họ cũng sẽ nâng cao kỹ thuật bằng cách cắt tự động các hình ảnh để sử dụng cho tăng cường dữ liệu trong tương lai.

Việc phát hiện những biến dạng này “rất quan trọng trong chẩn đoán sớm ung thư vú”.

Hà Hiền

Theo Healthmanagement


Tin khác