融合多头注意力机制的新冠肺炎联合诊断与分割
2022-12-21李金星孙俊李超BilalAhmad
李金星,孙俊,李超,Bilal Ahmad
江南大学,无锡 214122
0 引 言
自2020年,一种新型冠状病毒引发的肺炎疫情在全世界迅速蔓延,严重威胁着人类生命与健康。世界卫生组织将这种新型冠状病毒肺炎命名为“2019新型冠状病毒病”,简称“新冠肺炎”或“COVID-19”(corona virus disease 2019)。据Worldometer网站报道,截止到2021年9月23日,全球约有2.3亿新冠感染病例。新冠肺炎是一种由新型冠状病毒引发的急性呼吸道传染病,传染性强,症状隐蔽,病死率高;而控制新冠肺炎传播的关键是尽快筛查出被感染者并及时隔离治疗,防止出现大规模的“人传人”。但是如何快速识别出人群中的病毒携带者,这是疫情防治过程中的一个重大难题。目前,大规模使用的方法是核酸检测,即聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR),该方法通过查找人的呼吸道标本中是否存在新冠病毒的核酸,来确定是否被感染。一旦核酸检测为 “阳性”,即可证明患者体内有病毒存在,然而这种检测存在一定的局限性。一是传统的实验室方法耗时耗力;二是检测结果会存在假阴性;三是检测结果反馈具有一至两天的滞后性。因此,为应对大规模的实时检测,开发一款快速精准的计算机辅助诊断方法至关重要。
人工智能飞速发展,并广泛应用于各个领域。其中,深度学习作为人工智能技术的核心,已成功地应用在肺部医学影像的自动诊断或病灶分割(康波 等,2020)。而且主要涉及两种放射成像影片,即胸部CT(computed tomography,CT)和X线胸片(chest X-Ray,CXR)。由于CT成像会产生强辐射,一般禁止用于孕妇和儿童,而CXR作为一种非侵入性检查,辐射明显低于CT(孟琭和李镕辉,2020),并且CXR成像比CT成像更快、更便宜。……
