背景:胃癌组织病理学切片分析是诊断胃癌的金标准,而人工鉴定耗时且高度依赖病理学家的经验。人工智能方法,尤其是深度学习,可以帮助病理学家发现癌变组织并实现自动化检测。然而,由于胃癌病灶形状和大小的多样性以及干扰因素较多,GCHIs具有高度的复杂性和准确定位病灶区域的难度。传统的深度学习方法由于解码方法简单,无法有效提取判别特征,无法准确检测病灶,专门用于检测胃癌病灶的研究较少。
方法:提出了一种胃癌病灶检测网络(GCLDNet)。
首先,GCLDNet在decoder中设计了层次特征聚合结构,可以有效融合深浅 GCHI 的特点。
其次,引入注意力特征融合模块,准确定位病灶区域,融合不同尺度的注意力特征,获得针对病灶的丰富判别信息。
最后,采用focal Tversky loss(FTL)作为损失函数来抑制假阴性预测并挖掘困难样本。
结果:在SEED和BOT的两个GCHI数据集上的实验结果表明,GCLDNet的DSC分别为0.8265和0.8991,ACC分别为0.8827和0.8949,JIs分别为0.7092和0.8182,PREs分别为0.7820和0.8763。
结论:实验结果证明了GCLDNet在胃癌病灶检测中的有效性。与其他最先进的(SOTA)检测方法相比,GCLDNet 获得了更令人满意的性能。本研究可为病理学家临床诊断提供良好的辅助支持。
人工智能,注意力特征融合;卷积神经网络;深度学习; 胃癌病灶检测;图像分割;级特征聚合。
artificial intelligence; attention feature fusion; convolutional neural network; deep learning; gastric cancer lesion detection; image segmentation; level feature aggregation.