학술지
Deep learning-based multimodal fusion network for segmentation and classification of breast cancers using B-mode and elastography ultrasound images
Ultrasonography is one of the key medical imaging modalities for evaluating breast lesions. For differentiating benign from malignant lesions, computer-aided diagnosis (CAD) systems have greatly assisted radiologists by automatically segmenting and identifying features of lesions. Here, we present deep learning (DL)-based methods to segment the lesions and then classify benign from malignant, utilizing both B-mode and strain elastography (SE-mode) images. We propose a weighted multimodal U-Net (W-MM-U-Net) model for segmenting lesions where optimum weight is assigned on different imaging modalities using a weighted-skip connection method to emphasize its importance. We design a multimodal fusion framework (MFF) on cropped B-mode and SE-mode ultrasound (US) lesion images to classify benign and malignant lesions. The MFF consists of an integrated feature network (IFN) and a decision network (DN). Unlike other recent fusion methods, the proposed MFF method can simultaneously learn complementary information from convolutional neural networks (CNNs) trained using B-mode and SE-mode US images. The features from the CNNs are ensembled using the multimodal EmbraceNet model and DN classifies the images using those features. The experimental results (sensitivity of 100 짹 0.00% and specificity of 94.28 짹 7.00%) on the real-world clinical data showed that the proposed method outperforms the existing single- and multimodal methods. The proposed method predicts seven benign patients as benign three times out of five trials and six malignant patients as malignant five out of five trials. The proposed method would potentially enhance the classification accuracy of radiologists for breast cancer detection in US images.
KSP 제안 키워드
B-MODE, Benign and Malignant, Breast Cancer(BC), Breast cancer detection, Breast lesion, Clinical data, Computer-aided diagnosis (CAD) systems, Convolution neural network(CNN), Decision networks, Learning-based, Malignant lesions
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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