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A Convolutional Neural Network for the automatic diagnosis of collagen VI-related muscular dystrophies

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2226-A-Convolutional-Neural-Network-for-the-automatic-diagnosis-of-collagen-VI-related-muscular-dystrophies.pdf (6,392Mb)
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10.1016/j.asoc.2019.105772
 
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hdl:2117/175193

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Rodríguez Bazaga, Adrián
Roldán Molina, Mónica
Badosa Gallego, Maria del Carmen
Jiménez Mallebrera, Cecilia
Porta Pleite, Josep MariaMés informacióMés informació
Tipo de documentoArtículo
Fecha de publicación2019-12-01
Condiciones de accesoAcceso abierto
Todos los derechos reservados. Esta obra está protegida por los derechos de propiedad intelectual e industrial. Sin perjuicio de las exenciones legales existentes, queda prohibida su reproducción, distribución, comunicación pública o transformación sin la autorización del titular de los derechos
Resumen
The development of machine learning systems for the diagnosis of rare diseases is challenging, mainly due to the lack of data to study them. This paper surmounts this obstacle and presents the first Computer-Aided Diagnosis (CAD) system for low-prevalence collagen VI-related congenital muscular dystrophies. The proposed CAD system works on images of fibroblast cultures obtained with a confocal microscope and relies on a Convolutional Neural Network (CNN) to classify patches of such images in two classes: samples from healthy persons and samples from persons affected by a collagen VI-related muscular distrophy. This fine-grained classification is then used to generate an overall diagnosis on the query image using a majority voting scheme. The proposed system is advantageous, as it overcomes the lack of training data, points to the possibly problematic areas in the query images, and provides a global quantitative evaluation of the condition of the patients, which is fundamental to monitor the effectiveness of potential therapies. The system achieves a high classification performance, with 95% of accuracy and 92% of precision on randomly selected independent test images, outperforming alternative approaches by a significant margin.
CitaciónRodríguez-Bazaga, A. [et al.]. A Convolutional Neural Network for the automatic diagnosis of collagen VI-related muscular dystrophies. "Applied soft computing", 1 Desembre 2019, vol. 85, p. 105772:1-105772:9. 
URIhttp://hdl.handle.net/2117/175193
DOI10.1016/j.asoc.2019.105772
ISSN1568-4946
Versión del editorhttps://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1568494619305538
Colecciones
  • IRI - Institut de Robòtica i Informàtica Industrial, CSIC-UPC - Articles de revista [290]
  • KRD - Cinemàtica i Disseny de Robots - Articles de revista [25]
  • Departament d'Òptica i Optometria - Articles de revista [370]
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