GASTRO-CADx: ein dreistufiges Rahmenwerk zur Diagnostik gastrointestinaler Erkrankungen

Gastrointestinale (GI) Erkrankungen sind häufige Erkrankungen, die den GI-Trakt betreffen. Die Diagnose dieser GI-Erkrankungen ist ziemlich teuer, kompliziert und herausfordernd. Ein computerunterstütztes Diagnosesystem (CADx), das auf Techniken des tiefen Lernens (DL) basiert, könnte die Untersuchungskosten erheblich senken und die Geschwindigkeit sowie die Qualität der Diagnosen erhöhen. Daher schlägt dieser Artikel ein CADx-System namens Gastro-CADx vor, um mehrere GI-Erkrankungen mithilfe von DL-Techniken zu klassifizieren. Gastro-CADx umfasst drei fortschreitende Stufen. Zunächst werden vier verschiedene CNNs als Merkmals-Extraktoren verwendet, um räumliche Merkmale zu extrahieren. Die meisten verwandten Arbeiten, die auf DL-Ansätzen basieren, extrahierten nur räumliche Merkmale. In der folgenden Phase von Gastro-CADx werden die im ersten Schritt extrahierten Merkmale auf die diskrete Wavelet-Transformation (DWT) und die diskrete Kosinustransformation (DCT) angewendet. DCT und DWT werden verwendet, um zeitlich-frequency und räumliche-frequency Merkmale zu extrahieren. Darüber hinaus wird in dieser Phase ein Verfahren zur Merkmalsreduktion durchgeführt. Schließlich werden in der dritten Phase von Gastro-CADx verschiedene Kombinationen von Merkmalen in einer verketteten Weise zusammengeführt, um den Einfluss der Merkmalskombination auf die Ergebnisse des CADx zu untersuchen und den besten kombinierten Merkmalssatz auszuwählen. Zwei Datensätze, bezeichnet als Datensatz I und II, werden verwendet, um die Leistung von Gastro-CADx zu bewerten. Die Ergebnisse zeigten, dass Gastro-CADx eine Genauigkeit von 97,3 % und 99,7 % für Datensatz I und II erreicht hat. Die Ergebnisse wurden mit aktuellen verwandten Arbeiten verglichen. Der Vergleich zeigte, dass der vorgeschlagene Ansatz in der Lage ist, GI-Erkrankungen mit höherer Genauigkeit im Vergleich zu anderen Arbeiten zu klassifizieren. Daher kann er verwendet werden, um medizinische Komplikationen, Sterberaten zu senken und die Behandlungskosten zu reduzieren. Es kann auch Gastroenterologen helfen, genauere Diagnosen zu erstellen und gleichzeitig die Untersuchungszeit zu verkürzen.