Algoritmo fet-net para detección automática de la orientación fetal en resonancia magnética fetal
Autores: Eisenstat, Joshua; Wagner, Matthias W.; Vidarsson, Logi; Ertl-Wagner, Birgit; Sussman, Dafna
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Algoritmo fet-net para detección automática de la orientación fetal en resonancia magnética fetal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Orientación fetal
Resonancia magnética
Algoritmo de aprendizaje profundo
Fet-Net
Redes neuronales convolucionales
Detección automática
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Identificar la orientación fetal es esencial para determinar el modo de parto y la planificación de secuencias en resonancia magnética fetal (RM). Este manuscrito describe un algoritmo de aprendizaje profundo llamado Fet-Net, compuesto por redes neuronales convolucionales (CNN), que permite la detección automática de la orientación fetal a partir de una imagen de resonancia magnética bidimensional (2D). La arquitectura consta de cuatro capas convolucionales, que alimentan a una red neuronal artificial simple. En comparación con once otras CNN prominentes (diferentes versiones de ResNet, VGG, Xception e Inception), Fet-Net tiene menos capas arquitectónicas y parámetros. De 144 conjuntos de datos de RM 3D indicativos de las orientaciones fetales vértice, podálica, oblicua y transversal, se extrajeron 6120 cortes de RM 2D para entrenar, validar y probar Fet-Net. A pesar de su arquitectura más simple, Fet-Net demostró una precisión promedio y una puntuación F1 del 97,68% y una pérdida de 0,06828 en los 6120 cortes de RM 2D durante un experimento de validación cruzada de 5 pliegues. Esta arquitectura superó a las once arquitecturas prominentes (<0,05). Un estudio de ablación demostró la importancia estadística de cada componente y su contribución al rendimiento de Fet-Net. Fet-Net demostró robustez en la precisión de clasificación incluso cuando se introdujo ruido en las imágenes, superando a ocho de las 11 arquitecturas prominentes. La capacidad de Fet-Net para detectar automáticamente la orientación fetal puede disminuir profundamente el tiempo requerido para la adquisición de RM fetal.
Descripción
Identificar la orientación fetal es esencial para determinar el modo de parto y la planificación de secuencias en resonancia magnética fetal (RM). Este manuscrito describe un algoritmo de aprendizaje profundo llamado Fet-Net, compuesto por redes neuronales convolucionales (CNN), que permite la detección automática de la orientación fetal a partir de una imagen de resonancia magnética bidimensional (2D). La arquitectura consta de cuatro capas convolucionales, que alimentan a una red neuronal artificial simple. En comparación con once otras CNN prominentes (diferentes versiones de ResNet, VGG, Xception e Inception), Fet-Net tiene menos capas arquitectónicas y parámetros. De 144 conjuntos de datos de RM 3D indicativos de las orientaciones fetales vértice, podálica, oblicua y transversal, se extrajeron 6120 cortes de RM 2D para entrenar, validar y probar Fet-Net. A pesar de su arquitectura más simple, Fet-Net demostró una precisión promedio y una puntuación F1 del 97,68% y una pérdida de 0,06828 en los 6120 cortes de RM 2D durante un experimento de validación cruzada de 5 pliegues. Esta arquitectura superó a las once arquitecturas prominentes (<0,05). Un estudio de ablación demostró la importancia estadística de cada componente y su contribución al rendimiento de Fet-Net. Fet-Net demostró robustez en la precisión de clasificación incluso cuando se introdujo ruido en las imágenes, superando a ocho de las 11 arquitecturas prominentes. La capacidad de Fet-Net para detectar automáticamente la orientación fetal puede disminuir profundamente el tiempo requerido para la adquisición de RM fetal.