Xây Dựng Ứng Dụng Phát Hiện Bất Thường Trên Ảnh X-Quang Cột Sống

• Tác giả: Phạm Nguyễn Thanh Bình
• Người hướng dẫn: Th.S. Nguyễn Thị Kim Phụng
• Trường học: Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Xây Dựng Ứng Dụng Phát Hiện Bất Thường Trên Ảnh X-Quang Cột Sống
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Giới thiệu bài toán và thách thức
• 1.3. Khảo sát các ứng dụng hiện có
• 1.4. Mục tiêu, phạm vi
• 1.5. Nội dung thực hiện
• 1.6. Bố cục báo cáo
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT
• 2.1. Các hướng tiếp cận để giải quyết bài toán
• 2.2. Một số các mạng tích chập
• 2.3. Fully Convolutional One-Stage Object Detection (FCOS)
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
• 3.1. Phương pháp đánh giá đối với bài toán phát hiện đối tượng
• 3.2. Một số thống kê trên tập dữ liệu
• 3.3. Môi trường huấn luyện
• 3.4. Huấn luyện các mô hình
• 3.4.1. Huấn luyện các mô hình
• 3.4.2. Huấn luyện mô hình Faster RCNN với ResNet FPN
• 3.4.3. Một số các kết quả chân đoán từ mô hình
• 4. CHƯƠNG 4: CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về ứng dụng phát hiện bất thường trên ảnh X quang cột sống

Ứng dụng phát hiện bất thường trên ảnh X-quang cột sống đang trở thành một công cụ quan trọng trong y tế. Với sự phát triển của công nghệ AI, việc phát hiện các bất thường trong hình ảnh y tế đã trở nên nhanh chóng và chính xác hơn. Ứng dụng này không chỉ giúp bác sĩ trong việc chẩn đoán mà còn nâng cao hiệu quả điều trị cho bệnh nhân.

1.1. Giới thiệu về công nghệ AI trong y tế

Công nghệ AI đã được áp dụng rộng rãi trong y tế, đặc biệt là trong việc phân tích hình ảnh y tế. Các mô hình học sâu như CNN đã cho thấy khả năng vượt trội trong việc phát hiện bất thường từ ảnh X-quang.

1.2. Tầm quan trọng của phát hiện bất thường

Việc phát hiện sớm các bất thường trên ảnh X-quang cột sống giúp bác sĩ đưa ra quyết định điều trị kịp thời, từ đó nâng cao chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.

II. Thách thức trong việc phát hiện bất thường trên ảnh X quang

Mặc dù công nghệ phát triển, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc phát hiện bất thường trên ảnh X-quang. Các vấn đề như thiếu dữ liệu gán nhãn, độ chính xác của mô hình và sự khác biệt trong chất lượng hình ảnh giữa các bệnh viện là những yếu tố cần được giải quyết.

2.1. Thiếu dữ liệu gán nhãn

Việc thu thập và gán nhãn dữ liệu y tế là một thách thức lớn. Các bác sĩ thường không có đủ thời gian để tham gia vào quá trình này, dẫn đến việc thiếu hụt dữ liệu chất lượng.

2.2. Vấn đề độ chính xác của mô hình

Mô hình phát hiện bất thường cần phải được huấn luyện trên nhiều loại dữ liệu khác nhau để đảm bảo độ chính xác cao. Tuy nhiên, sự khác biệt trong chất lượng hình ảnh có thể ảnh hưởng đến kết quả.

III. Phương pháp xây dựng ứng dụng phát hiện bất thường

Để xây dựng ứng dụng phát hiện bất thường trên ảnh X-quang cột sống, cần áp dụng các phương pháp học sâu và khai thác dữ liệu hiệu quả. Việc lựa chọn mô hình phù hợp và tối ưu hóa tham số là rất quan trọng.

3.1. Các mô hình học sâu được sử dụng

Các mô hình như Faster R-CNN, RetinaNet và FCOS đã được áp dụng để phát hiện bất thường. Mỗi mô hình có ưu điểm và nhược điểm riêng, cần được so sánh để chọn ra mô hình tối ưu.

3.2. Quy trình huấn luyện mô hình

Quy trình huấn luyện bao gồm việc xử lý dữ liệu, thiết lập tham số và đánh giá kết quả. Việc này giúp đảm bảo mô hình hoạt động hiệu quả trên tập dữ liệu thực tế.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Ứng dụng phát hiện bất thường trên ảnh X-quang cột sống đã cho thấy kết quả khả quan trong việc hỗ trợ bác sĩ chẩn đoán. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng mô hình có thể phát hiện chính xác nhiều loại bất thường khác nhau.

4.1. Kết quả từ mô hình phát hiện

Mô hình đã đạt được độ chính xác cao trong việc phát hiện các bất thường như gai xương, trượt đốt sống và hẹp khe khớp. Điều này cho thấy tiềm năng ứng dụng trong thực tế.

4.2. Phản hồi từ bác sĩ

Bác sĩ đã nhận thấy sự hỗ trợ đáng kể từ ứng dụng trong quá trình chẩn đoán. Điều này không chỉ tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao độ chính xác trong quyết định điều trị.

V. Kết luận và hướng phát triển tương lai

Ứng dụng phát hiện bất thường trên ảnh X-quang cột sống hứa hẹn sẽ tiếp tục phát triển và cải thiện. Việc tích hợp thêm dữ liệu và cải tiến mô hình sẽ giúp nâng cao hiệu quả chẩn đoán trong tương lai.

5.1. Hướng phát triển công nghệ

Công nghệ AI sẽ tiếp tục được cải tiến, với khả năng học hỏi từ dữ liệu mới và cải thiện độ chính xác trong phát hiện bất thường.

5.2. Tích hợp với các hệ thống y tế

Việc tích hợp ứng dụng vào các hệ thống y tế hiện có sẽ giúp nâng cao khả năng chẩn đoán và điều trị cho bệnh nhân, từ đó cải thiện chất lượng dịch vụ y tế.