深度学习方法有可能减轻放射科医生处理繁琐的,耗时的任务,例如检测和细分病理病变[1],但是在医学成像的背景下对神经网络的培训面临着主要的挑战:它们需要训练大量图像,因为这是很难获得的,因为在许多方面都可以限制医疗信息,并且由于许多方面的范围限制了其他方面的范围。此外,虽然在世界各地的医院数据库中可以提供相对较大的医学图像,但这些图像是未标记的,并且不同的机构以派遣和不均匀的方式保存医疗图像,这使得它们在较大的数据库中收集它们。在这种情况下,从头开始生成医学图像的方法可能引起人们的极大兴趣。生成建模是机器学习的一个子字段,它在产生新的高质量自然图像(例如面部照片[2])方面具有令人印象深刻的精力[2],并应用于语音综合[3]和磁共振图像重建等任务[4]。如果可以教导生成模型来产生现实且多样化的新医学图像,那么它们将具有很有吸引力的潜力,可以显着增加可用于深神经网络培训的图像数量,因此可以帮助提高这些网络的准确性[5-7]。
评估心脏骤停后昏迷患者的神经功能完整性仍是一个悬而未决的挑战。昏迷结果的预测主要依赖于专家对生理信号的视觉评分,这种方法容易产生主观性,并使相当多的患者处于预后不确定的“灰色地带”。对听觉刺激后脑电图反应的定量分析可以让我们了解昏迷时的神经功能以及患者苏醒的机会。然而,由于协议繁琐多样,标准化听觉刺激后的反应还远未在临床常规中使用。在这里,我们假设卷积神经网络可以帮助提取昏迷第一天对听觉刺激的脑电图反应的可解释模式,这些模式可以预测患者苏醒的机会和 3 个月后的存活率。我们使用卷积神经网络 (CNN) 对多中心和多方案患者队列中在标准化镇静和目标体温管理下昏迷第一天对听觉刺激的单次脑电图反应进行建模,并预测 3 个月时的结果。对于接受治疗性低温和常温的患者,使用 CNN 预测觉醒的阳性预测率分别为 0.83 ± 0.04 和 0.81 ± 0.06,预测结果的曲线下面积分别为 0.69 ± 0.05 和 0.70 ± 0.05。这些结果也持续存在于处于临床“灰色地带”的一部分患者中。网络预测结果的可信度基于可解释的特征:它与脑电图反应的神经同步性和复杂性密切相关,并受到独立临床评估的调节,例如脑电图反应性、背景爆发抑制或运动反应。我们的研究结果强调了可解释的深度学习算法与听觉刺激相结合在改善昏迷结果预测方面的巨大潜力。
资料来源:截至2024年2月的欧洲人市场规模2023年,国际预测,基于实际和估计值的价值;固定汇率。时尚数据包括服装和鞋类,行李和行李,珠宝和手表。欧洲的数据(不包括俄罗斯)包括营业税
糖尿病足溃疡 (DFU) 是影响糖尿病患者的一种严重并发症,超过一半的 DFU 都有感染风险。在这些感染中,约 20% 需要截肢 (1、2)。这是一个值得关注的重要问题,因为因 DFU 而截肢的患者的死亡率很高,预计超过一半的患者会在五年内死亡 (3)。此外,治疗和管理 DFU 及其并发症的经济负担超过了五大癌症,仅在美国,每年的费用就超过 110 亿美元 (4)。随着糖尿病 (DM) 患病率的持续上升,DFU 预计将成为全球卫生系统的更大负担,并且可能是最昂贵的糖尿病并发症之一 (5)。尽管在确定 DFU 治疗的新疗法方面取得了显着进步,但对 DFU 的根本病因和管理的早期诊断仍然具有挑战性。 DFU 愈合受损是一种复杂的发病机制,由多种因素引起,包括糖尿病足部感染、伤口缺血、免疫系统衰竭和血糖控制不佳(6-8)。DFU 管理需要在多个时间点评估感染和缺血情况以便更好地管理,但由于其侵入性,目前这种方法受到限制。由于农村地区无法接触到 DFU 伤口中心和临床专家,这个问题更加严重。因此,临床对用于分析伤口感染和缺血检测的非侵入性工具的需求尚未得到满足,这两个关键因素是伤口愈合受损。近年来,深度学习算法在疾病的检测和诊断方面表现出巨大的潜力,特别是在医学成像、放射学和病理学方面(9-11)。这导致了深度学习图像分析作为一种辅助工具的出现,它支持临床医生进行决策,提高疾病诊断和治疗的效率和准确性(12)。深度学习在糖尿病足溃疡的分类和定位方面也显示出了良好的效果。它在缺血和感染分类方面取得了很高的准确率,分别为 87.5% 至 95.4% 和 73% 至 93.5%(13-16)。此外,研究人员在糖尿病足溃疡定位方面也取得了重大进展,平均精度 (mAP) 值在 0.5782 至 0.6940 之间,F1 分数在 0.6612 至 0.7434 之间(17、18)。尽管取得了这些进展,但其中许多工具仍处于开发的早期阶段,缺乏预测感染、缺血和其他对糖尿病足溃疡伤口管理至关重要的身体特征的自动分析能力。此外,目前的伤口分析平台依赖于专有硬件附件,例如热扫描仪(例如 Pod Metrics 的 SmartMat)、使用结构光或激光的 3D 扫描仪(例如 Ekare.ai 的 Insight 3D 和 Swift Medical 的 Ray 1),和光学相干断层扫描 (OCT) 用于可视化和量化与糖尿病足溃疡形成相关的微血管结构 ( 19 , 20 )。这些专门附件的需求可能会限制普通人群获得糖尿病足溃疡治疗的机会。为了解决这些限制,开发一种非侵入性和自动化的工具至关重要,即使在资源有限的地区,也可以全面分析伤口组织。本研究旨在
第一次提到深度伪造是在 2016 年美国总统大选一年多后,那次大选以虚假新闻现象为标志(Gunther 等人,2018 年;Lee,2019 年)。许多人担心接下来的 2020 年总统大选也会充斥着虚假信息,尤其是虚假新闻和深度伪造的结合,但这并没有发生(Meneses,2021 年)。对这次选举影响最大的深度伪造可能是 2019 年 5 月涉及纳西·佩洛西的深度伪造:当时的美国众议院议长看起来喝醉了,说话含糊不清,好像喝醉了一样(Stewart,2019 年)。关键在于,这不是深度伪造,因为它没有使用人工智能;相反,它是一个廉价伪造(或不太常用的浅层伪造),一段使用比深度伪造技术简单得多的手段编辑的视频(Pawelec,2022 年)。正如 Paris & Donovan (2019) 所说,深度伪造和廉价伪造的共存增加了区分两者的难度。这种类型的虚假信息可能对政治话语和未来选举产生的影响(Appel & Prietzel,2022)并非无关紧要,因为它是故意改变的视听内容,并通过社交媒体进行放大。至于佩洛西的视频,由于它是基于编辑软件或只是音频音调的变化,因此更容易做到,也更容易检测,这与今天的假新闻类似。这个例子强调了了解每一种现象的本质的必要性,尽可能正确地定义它,“以协助制定一致且理论上连贯的深度伪造定义”(Whittaker 等人,2023 年)。
使用机器学习(ML)算法在制造过程中嵌入的传感器内部嵌入的信息的进步和识别,以更好地决策成为构建数据驱动的监视系统的关键推动因素。在激光粉床融合(LPBF)过程中,基于数据驱动的过程监视正在广受欢迎,因为它允许实时组件质量验证。加上制造零件的实时资格具有重要的优势,因为可以降低传统的生产后检查方法的成本。此外,可以采取纠正措施或构建终止以节省机器时间和资源。然而,尽管在满足LPBF流程中的监视需求方面取得了成功的发展,但由于不同的过程空间,在处理来自激光材料互动的数据分布的变化时,对ML模型在决策方面的鲁棒性进行了更少的研究。受到ML中域适应性的想法的启发,在这项工作中,我们提出了一种基于深度学习的无监督域适应技术,以解决由于不同的过程参数空间的数据分布的转移。在两个不同的316 L不锈钢粉末分布(> 45 µm和<45 µm)上获得了从LPBF过程区域到三个机制到三个方案的声学发射区到三个方案的声波形式。对应于用不同激光参数处理的粉末分布的声波形的时间和光谱分析显示,数据分布中存在偏移,随后用建议的无监督域适应技术对其进行处理,以具有可以普遍化的ML模型。进一步,两个分布之间提议的方法的预测准确性表明,不受欢迎地适应新环境的可行性并改善了ML模型的推广性。
背景:已提出合成计算机断层扫描(SCT),并越来越多地采用以实现基于磁共振成像(MRI)的放射疗法。深度学习(DL)最近证明了从固定MRI采集中生成准确的SCT的能力。但是,由于模型概括不良,MRI方案可能会随着时间的推移而随着时间的流逝而变化或不同。目的:研究域随机化(DR)以增加脑SCT生成DL模型的概括。方法:收集了95例接受RT患者的CT和相应的T 1加权MRI,带有 /无对比度,T 2加权和FLAIR MRI,考虑到可以研究概括的未见序列的能力。“基线”生成对抗网络进行了 /没有天赋序列的训练,以测试模型在没有DR的情况下的性能。基于SCT的剂量计划的图像相似性和准确性对CT进行了评估,以选择针对基线的表现最佳的DR方法。结果:基线模型在FLAIR上的性能最差,平均绝对误差(MAE)= 106±20.7 HU(平均值±σ)。在MAE = 99.0±14.9 HU的DR模型中,Flair上的性能显着提高,但仍然不如基线 + Flair模型的性能(MAE = 72.6±10.1 HU)。同样,对于DR VS基线,获得了γ速率的提高。结论:DR提高了仅在获得的MRI上训练的未见序列上的图像相似性和剂量准确性。DR使模型更加稳健,从而减少了在未见序列上应用模型时重新训练的需求,并且无法进行重新训练。
新辅助化学免疫性疗法已彻底改变了非小细胞肺癌(NSCLC)的治疗策略,并确定可能对这种先进治疗的候选者具有重要的临床意义。目前的多机构研究旨在开发一种深度学习模型,以预测基于计算机断层扫描(CT)成像的NSCLC中对新辅助免疫疗法的病理完全反应(PCR),并进一步探讨了拟议的深度学习签名的生物学基础。在2019年1月至2023年9月,总共有248名接受新辅助免疫疗法的参与者在Ruijin医院,Ningbo Hwamei医院接受NSCLC的手术,然后在Ruijin医院进行NSCLC手术和Zunyi医科大学的后医院。在新辅助化学免疫性疗法之前的2周内进行了成像数据。鲁伊因医院的患者被分为培训集(n = 104)和6:4比率的验证集(n = 69),而宁波·霍马伊医院(Ningbo Hwamei Hospital)和祖尼医科大学(Zunyi)医科大学的其他参与者则是外部队列(n = 75)。在整个人群中,在29.4%(n = 73)的病例中获得了PCR。我们对PCR预测深度学习签名曲线下的区域(AUC)为0.775(95%的置信间隔[CI]:0.649-0.901)和0.743(95%CI:0.618-0.869)的验证集和外部队列中的0.5%(95%)(95%)(95%)(95%)(95%)。临床模型的0.689)和0.569(95%CI:0.454-0.683)。此外,较高的深度学习评分与微环境中细胞代谢途径和更多抗肿瘤免疫的上调相关。我们开发的深度学习模型能够预测NSCLC患者的新辅助化学免疫性疗法。
电化学电池是我们社会中无处不在的设备。当用于关键任务应用时,在高度变化的操作条件下准确预测其放电终止的能力至关重要,以支持运营决策并充分利用整个电池的使用寿命。虽然有充电和放电阶段潜在过程的准确预测模型,但老化建模仍然是一个悬而未决的挑战。这种缺乏理解通常会导致模型不准确,或者每当电池老化或其条件发生重大变化时,就需要耗时的校准程序。这对在现实世界中部署高效、强大的电池管理系统构成了重大障碍。在本文中,我们介绍了 Dynaformer,这是一种新颖的深度学习架构,它能够同时从有限数量的电压/电流样本推断老化状态,并以高精度预测真实电池的全电压放电曲线。在评估的第一步中,我们调查了所提出的框架在模拟数据上的性能。在第二步中,我们证明了只需进行少量微调,Dynaformer 就能弥补模拟与从一组电池收集的实际数据之间的差距。所提出的方法能够以可控且可预测的方式利用电池供电系统直至放电结束,从而显著延长运行周期并降低成本。
