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Five simultaneous artificial intelligence data challenges on ultrasound, CT, and MRI - 05/04/19

Doi : 10.1016/j.diii.2019.02.001 
N. Lassau a, b, , T. Estienne c, P. de Vomecourt b, M. Azoulay d, J. Cagnol e, G. Garcia a, M. Majer a, E. Jehanno b, R. Renard-Penna f, C. Balleyguier a, b, F. Bidault a, b, C. Caramella a, b, T. Jacques g, F. Dubrulle h, J. Behr i, N. Poussange j, J. Bocquet k, S. Montagne l, F. Cornelis m, M. Faruch n, B. Bresson o, S. Brunelle p, A. Jalaguier-Coudray q, N. Amoretti r, A. Blum s, A. Paisant t, V. Herreros u, O. Rouviere v, S. Si-Mohamed w, L. Di Marco x, O. Hauger y, M. Garetier z, F. Pigneur aa, A. Bergère bb, C. Cyteval cc, L. Fournier dd, C. Malhaire ee, J.-L. Drape ff, E. Poncelet gg, C. Bordonne hh, H. Cauliez ii, J.-F. Budzik jj, M. Boisserie kk, T. Willaume ll, S. Molière mm, N. Peyron Faure nn, S. Caius Giurca oo, V. Juhan pp, T. Caramella qq, A. Perrey rr, F. Desmots ss, M. Faivre-Pierre tt, M. Abitbol uu, R. Lotte vv, D. Istrati ww, D. Guenoun xx, A. Luciani yy, M. Zins zz, J.-F. Meder aaa, A. Cotten bbb
a Department of Radiology, Institut Gustave-Roussy, 114, rue Édouard-Vaillant, 94805 Villejuif, France 
b IR4M, UMR 8081, CNRS, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, 91400 Orsay, France 
c Inserm, Radiothérapie Moléculaire, Centre de Vision Numérique, CentraleSupélec, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Gustave-Roussy, 94805 Villejuif, France 
d Direction de la Transformation Numérique et des Systèmes d’Information, Institut Gustave Roussy, 94800 Villejuif, France 
e Laboratoire MICS, Fédération de Mathématiques de CentraleSupélec, CentraleSupélec, Université Paris-Saclay, 91190 Gif-sur-Yvette, France 
f GRC-UPMC no 5 Oncotype-URO, Services de Radiologie, Sorbonne Université, Hôpitaux Tenon et Pitié-Salpêtrière, AP–HP, 75020 Paris, France 
g Service de Radiologie et Imagerie Musculosquelettique, Centre de Consultations et d’Imagerie de l’Appareil Locomoteur, 59037 Lille, France 
h Department of Radiology, CHU de Lille, Hôpital Huriez, 59037 Lille, France 
i Service de Radiologie Viscèrale, CHRU de Jean-Minjoz Besançon, 25030 Besançon, France 
j Department of Radiology, Clinique du Sport, 33700 Merignac, France 
k Department of Radiology, Clinique Saint-Jean, 83100 Toulon, France 
l Department of Radiology, Sorbonne Université, Pitié-Salpêtrière Hospital, AP–HP, 75013 Paris, France 
m Department of Radiology, Sorbonne Université, ISCD, HUEP, Tenon Hospital, AP–HP, 75020 Paris, France 
n Department of Radiology, CHU de Purpan, Hôpital Pierre-Paul Riquet, 3100 Toulouse, France 
o Department of Radiology, Hôpital Bicêtre, 94270 Le Kremlin-Bicêtre, France 
p Department of Radiology, Centre Paoli Calmettes, 13009 Marseille, France 
q Service imagerie de la femme, Paoli Calmettes Marseille, 232, boulevard Sainte-Marguerite, 13009 Marseille, France 
r Radiologie Ostéoarticulaire, CHU de Nice, Hôpital Pasteur, 06000 Nice, France 
s Department of Radiology Guilloz, CHRU de Nancy, 54000 Nancy, France 
t Department of Radiology, CHU d’Angers, 49933 Angers, France 
u Department of Radiology, Hôpital de La Croix Rousse, 69004 Lyon, France 
v Department of Radiology, Pavillon B, Hôpital Édouard-Herriot, 69003 Lyon, France 
w Service d’Imagerie cardio thoracique et vasculaire, Hôpital Cardiologique Louis-Pradel, 69500 Bron, France 
x Department of Radiology, Centre Hospitalier Lyon-Sud, 69310 Pierre-Bénite, France 
y Service d’imagerie diagnostique et thérapeutique de l’adulte, CHU Pellegrin Bordeaux, place Amélie-Raba-Léon, 33076, Bordeaux, France 
z Department of Radiology, Hôpital d’Instruction des Armées Clermont-Tonnerre, 29240 Brest, France 
aa Service d’Imagerie Médicale, Hôpitaux Universitaires Henri-Mondor, AP–HP, 94010 Créteil, France 
bb Department of Radiology, Hôpital Saint-Joseph, 75014 Paris, France 
cc Service d’Imagerie Ostéo Articulaire, UM Montpellier, Hôpital Lapeyronie, 34295 Montpellier, France 
dd Department of Radiology, Université Paris Descartes, Hôpital Européen Georges-Pompidou, 75015 Paris, France 
ee Department of Radiology, Institut Curie, 75005 Paris, France 
ff Department of Radiology, Hôpital Cochin, 75014 Paris, France 
gg Service Imagerie de la femme, Centre Hospitalier de Valenciennes, 59300 Valenciennes, France 
hh Department of Radiology, Hôpital Hôtel-Dieu, AP–HP, 75004 Paris, France 
ii Centre Hospitalier de Lens, 62300 Lens, France 
jj Service d’Imagerie Musculosquelettique GHICL, Université Catholique de Lille, Hôpital Saint-Vincent de Paul, 59000 Lille, France 
kk Department of Medical Imaging, Institut Bergonié, 33000 Bordeaux, France 
ll Radiologie Ostéoarticulaire, Hôpital de Hautepierre, 67200 Strasbourg, France 
mm Radiologie Viscérale, Hôpital de Hautepierre, 67200 Strasbourg, France 
nn Clinique Val d’Ouest, 69130 Écully, France 
oo Centre d’Imagerie du Chinonais, 37500 Chinon, France 
pp Department of Radiology, Hôpital Européen, 13331 Marseille, France 
qq Institut du Sein, 06000 Nice, France 
rr Department of Radiology, CHU de Clermont-Ferrand, Hôpital Montpied, 63003 Clermont-Ferrand, France 
ss Department of Radiology, HIA Laveran, 13013 Marseille, France 
tt Clinique du Pont Saint-Vaast, 59500 Douai, France 
uu CSE Imagerie Médicale, 75010 Paris, France 
vv Department of Radiology, Hôpital Saint-Antoine, 75012 Paris, France 
ww Department of Radiology, Centre Hospitalier d’Armentières, 59280 Armentières, France 
xx Institute for Locomotion, Hôpital Sainte-Marguerite, AP–HM, 13009 Marseille, France 
yy Department of Radiology, Henri-Mondor Hospital, AP–HP, 94010 Créteil, France 
zz Department of Medical Imaging, Saint Joseph Hospital, 75014 Paris, France 
aaa Department of Neuroradiology, Centre Hospitalier Sainte-Anne, 75014 Paris, France 
bbb Lille Regional University Hospital, Musculoskeletal Imaging Department, 59000 Lille, France 

Corresponding author at: Department of Radiology, Institut Gustave-Roussy, 114, rue Édouard-Vaillant, 94805 Villejuif, France.Department of Radiology, Institut Gustave-Roussy114, rue Édouard-VaillantVillejuif94805France

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Summary

Purpose

The goal of this data challenge was to create a structured dynamic with the following objectives: (1) teach radiologists the new rules of General Data Protection Regulation (GDPR), while building a large multicentric prospective database of ultrasound, computed tomography (CT) and MRI patient images; (2) build a network including radiologists, researchers, start-ups, large companies, and students from engineering schools, and; (3) provide all French stakeholders working together during 5 data challenges with a secured framework, offering a realistic picture of the benefits and concerns in October 2018.

Materials and methods

Relevant clinical questions were chosen by the Société Francaise de Radiologie. The challenge was designed to respect all French ethical and data protection constraints. Multidisciplinary teams with at least one radiologist, one engineering student, and a company and/or research lab were gathered using different networks, and clinical databases were created accordingly.

Results

Five challenges were launched: detection of meniscal tears on MRI, segmentation of renal cortex on CT, detection and characterization of liver lesions on ultrasound, detection of breast lesions on MRI, and characterization of thyroid cartilage lesions on CT. A total of 5,170 images within 4 months were provided for the challenge by 46 radiology services. Twenty-six multidisciplinary teams with 181 contestants worked for one month on the challenges. Three challenges, meniscal tears, renal cortex, and liver lesions, resulted in an accuracy>90%. The fourth challenge (breast) reached 82% and the lastone (thyroid) 70%.

Conclusion

Theses five challenges were able to gather a large community of radiologists, engineers, researchers, and companies in a very short period of time. The accurate results of three of the five modalities suggest that artificial intelligence is a promising tool in these radiology modalities.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Artificial intelligence (AI), Deep learning, Ultrasound, Magnetic resonance imaging (MRI), Computed Tomography (CT)


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Vol 100 - N° 4

P. 199-209 - avril 2019 Retour au numéro
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  • Kidney cortex segmentation in 2D CT with U-Nets ensemble aggregation
  • V. Couteaux, S. Si-Mohamed, R. Renard-Penna, O. Nempont, T. Lefevre, A. Popoff, G. Pizaine, N. Villain, I. Bloch, J. Behr, M.-F. Bellin, C. Roy, O. Rouvière, S. Montagne, N. Lassau, L. Boussel

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