PM428 Accuracy and reproducibility of completely automated 3-dimensional left ventricular ejection fraction quantification
Notice bibliographique
Résumé
Echocardiography is the diagnostic modality for assessing cardiac systolic and diastolic function to diagnose and manage heart failure. However, manual interpretation of echocardiograms can be time consuming and subject to human error. Therefore, we developed a fully automated deep learning workflow to classify, segment, and annotate two-dimensional (2D) videos and Doppler modalities in echocardiograms.We developed the workflow using a training dataset of 1145 echocardiograms and an internal test set of 406 echocardiograms from the prospective heart failure research platform (Asian Network for Translational Research and Cardiovascular Trials; ATTRaCT) in Asia, with previous manual tracings by expert sonographers. We validated the workflow against manual measurements in a curated dataset from Canada (Alberta Heart Failure Etiology and Analysis Research Team; HEART; n=1029 echocardiograms), a real-world dataset from Taiwan (n=31 241), the US-based EchoNet-Dynamic dataset (n=10 030), and in an independent prospective assessment of the Asian (ATTRaCT) and Canadian (Alberta HEART) datasets (n=142) with repeated independent measurements by two expert sonographers.In the ATTRaCT test set, the automated workflow classified 2D videos and Doppler modalities with accuracies (number of correct predictions divided by the total number of predictions) ranging from 0·91 to 0·99. Segmentations of the left ventricle and left atrium were accurate, with a mean Dice similarity coefficient greater than 93% for all. In the external datasets (n=1029 to 10 030 echocardiograms used as input), automated measurements showed good agreement with locally measured values, with a mean absolute error range of 9–25 mL for left ventricular volumes, 6–10% for left ventricular ejection fraction (LVEF), and 1·8–2·2 for the ratio of the mitral inflow E wave to the tissue Doppler e' wave (E/e' ratio); and reliably classified systolic dysfunction (LVEF <40%, area under the receiver operating characteristic curve [AUC] range 0·90–0·92) and diastolic dysfunction (E/e' ratio ≥13, AUC range 0·91–0·91), with narrow 95% CIs for AUC values. Independent prospective evaluation confirmed less variance of automated compared with human expert measurements, with all individual equivalence coefficients being less than 0 for all measurements.Deep learning algorithms can automatically annotate 2D videos and Doppler modalities with similar accuracy to manual measurements by expert sonographers. Use of an automated workflow might accelerate access, improve quality, and reduce costs in diagnosing and managing heart failure globally.A*STAR Biomedical Research Council and A*STAR Exploit Technologies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».