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【交大视界】戴领:加拿大魁北克的医学影像探索

上海交大研究生教育  · 公众号  ·  · 2018-03-20 13:44

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编者按

为使我校研究生得到更多出国交流学习的机会,研究生院自2015年起资助获邀在高水平国际学术会议作学术报告的研究生参加会议。为分享学术交流经验,拓宽研究生的国际视野。今天是上海交大研究生教育推出“交大视界”栏目推出的第四期,介绍交大研究生戴领参加高水平国际学术会议——医学影像计算和计算机辅助介入国际会议(International Conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention)并作学术报告的心得和体会。

以下是他的会议总结:


会议介绍

时间: 017年 9月 10 日 至 2017 年 9 月 14 日


地点:加拿大魁北克,国际会议中心


主办单位:MICCAI Society


会议规模:参会人员1,350余人,20个不同展商,17 satellite events


会议主题:作为医学影像领域最重要的国际会议之一,MICCAI 2017主要涉及的领域包括,医学影像与计算、计算机辅助介入诊疗系统与医疗机器人、医疗可视化及手术交互、生物与神经科学影像与计算、计算解剖学、计算生理学、基于脑影像的人类连接组学、临床以及生物的创新性应用。本次大会共收到投稿791篇,最终接收255篇,接收率为32%,其中口头报告(oral)45篇,占5%,墙报(poster)206篇,占26%。本次大会吸引了全球各地众医学影像计算及计算机辅助干预及相关领域的800多名专家学者参会,其中大约有600多名学者来自国外一流的大学和研究机构。


一、课题相关

魁北克风景秀丽,相对安全稳定,居民十分友好热情。4天的会议十分愉快,收获颇丰。

首先看到了与自己研究课题密切相关的工作:

(1)  一个用Gaussian-Mixture Model 做的一个眼底照片异常检测工作,仅判断图片是正常图片(无病变)或者有任何类型的病变。

(2)  一个印度机构的工作,使用超分辨率,希望使用超分辨率扩大微血管瘤等精细结构,但是其是否具有科学性个人觉得仍然值得探讨。

(3)然后是商汤科技,使用 Zoom-in-Net,尝试先找感兴趣的部分,然后在高分辨率诊断?

(4) 百度工作:使用bounding box 进行病变分类,之后再进行分级。病变分类发表在MICCAI上,分级及其他功能未透露

(5)  Google 在眼底分级中的探索过程

Google在眼底分级过程中也并非一帆风顺,他们研究、迭代过程与我们目前不断迭代过程十分相似。Google眼底分级项目成员比较细致的分享了他们的研究过程,对我们项目很有启发,也肯定了我们正在进行的方向至少是没有大问题的。


Google项目主要在针对印度地区进行,印度地区医疗条件相对比较落后,导致病变诊断缺失十分严重。Google对每张病变图片进行了0~4分级模型训练。最终使用Eyepas数据库进行测试。

Google也使用了多种网络,多种超参数调整,多种分辨率,最终也使用了集成学习,将 多个神经网络的结果融合(和我目前的框架相同)。Google强调了数据的重要性,在数据较少的情况下难以得到较好的分级结果,在50k图片数量之前,图片越多,分级效果明显提高,图片数量足够多之后分级效果趋于稳定。

医生标注差异是一个很严重的问题,在Google标注过程中发现标注者的一致性仅有60%左右(就是每个标注与最多标注相同的比例,如下图),这一问题尤其在轻度和中度、中度和重度之间比较明显,PDR及以上一致性相对比较高。我们的一致性比他们高(在我们算法出错的部分,王、李标记与青浦原始标记一致性88%左右)



由此他们强调了高质量数据的重要性(因为他们的标记差异很大)。关于多个标记如何确定ground truth,他们也尝试了多种办法,商议确定、取众数。其中主要的误区在于微血管瘤、误诊的出血、伪影。因此我们做伪影检测、微血管瘤检测、质量检测还是很有意义的。


可以看出在轻度、中度上,AI算法与人工选择比较接近了。同时商议再决定有更高的敏感度。

Google正在考虑的多个视角融合的问题,目前我们的数据包含2个视角,也是一个可以利用的点,Google数据中应该没有这么多多视点的数据。目前他们也正在探索。


关于利用左右眼协同检测,Google、百度等各方都没有先例,只是在kaggle竞赛中一致队伍使用了左右眼协同。



二、项目启发

· 在神经网络方面,我之前所使用的Sparse Net,inception v3等部分参数设计仍然不是特别合理,根据会议上的一些交谈,可以再进行一些调整,以提高准确率。


· 双眼融合、多视角融合目前仅仅在实验阶段,使用的数据较少,代码混乱,可以继续完善多模型、多分辨率、双眼协同、多视角这一线路。


· 病变位置:探索 象限 --> bouding box --> pixel-wise的路线。直接的pixel-wise确实存在太多困难。使用fully connected cnn网络训练速度慢、难以收敛。Google,baidu,我自己都做过尝试,结果都是难以实现,bouding box --> pixel wise 看起来是一条可行的路线。



三、国际化培养

通过参加国际会议,给我很多方面的锻炼。我一直是一个工作能力较强,但是表达交流能力比较弱的学生。通过参加国际会议,增加了与其他同领域专家的交流机会,与世界各地不同信仰、不同肤色、不同文化背景的人共同讨论问题,对我自己也是一种冲击与提高。开拓眼界,在打开了新的研究方向之余更增添了交流技巧。


四、个人心得

魁北克风景秀丽,相对安全稳定,居民十分友好热情。4天的会议十分愉快,收获颇丰。魁北克之行在学校的帮助之下十分顺利,第一次参加国际学术会议,我本人的心情十分激动,出国开拓眼界,能够更多的了解他人的研究对我们自己的研究十分重要。


五、获得资助感想

非常感谢学校对我们研究的支持,并给予了超过一般规定的资助额度。学校不仅给予了资助,在办理各种手续的时候也提供了很多帮助。再次感谢学校的支持。




编辑|张锡璐 上海交大硕士研究生








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