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Enregistrement W2996683112 · doi:10.1111/j.1755-3768.2019.5391

Automatic classification and triage of diabetic retinopathy from retinal images based on a convolutional neural networks (CNN) method

2019· article· en· W2996683112 sur OpenAlexaff
Adrián Galdrán, Hadi Chakor, Abdulaziz Adel Alrushood, Ryad Kobbi, Argyrios Christodoulidis, Jihed Chelbi, M.A. Racine, Ismail Benayed

Notice bibliographique

RevueActa Ophthalmologica · 2019
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRetinal Imaging and Analysis
Établissements canadiensArtificial Intelligence in Medicine (Canada)École de Technologie Supérieure
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésDiabetic retinopathyConvolutional neural networkArtificial intelligenceGrading (engineering)TriageDeep learningRetinalMedicineRetinopathyComputer sciencePopulationDiabetes mellitusMachine learningOptometryOphthalmologyMedical emergency

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Purpose Diabetic retinopathy (DR) is one of the leading causes of adult vision loss in the developed countries. Epidemiological and demographic factors, including the rising rates of diabetes related to obesity and an aging population, are driving the incidence of diabetic eye complication inexorably higher. Method Deep learning emerges as a powerful tool for analyzing and classifying retinal images in an automatic way, but the classification results depend greatly on the availability of large datasets. As the number of categories and the imbalance ratio increase, the performance of deep learning models diminishes. In the context of DR grading, minority classes (mild and severe DR) are critical to diagnose. Experiments were performed on a real dataset developed at local hospital and at different hospitals around the world. Overall, 42 179 retinal images were obtained from Diagnos database. All images were graded by 3 retinal experts using the early treatment diabetic retinopathy study severity scale (ETDRS). The dataset was built by expanding on 4 categories: R0 or normal, R1 or mild DR, R2 or moderate DR, and R3&R4 or severe and proliferative DR. The data was split 90/10 for training and testing respectively, and an ensemble of Convolutional Neural Networks was trained to perform DR grading. Results The proposed method achieves high accuracy in predicting DR grades, with the R1 class showing lower performance, in line with recently proposed methods. An area under the ROC curve of 0.96 (0.95–0.96) for R0, 0.70 (0.65–0.75) for R1, 0.95 (0.94–0.95) for R2 and 0.92 (0.89–0.96) for R34. Conclusion Comparable to the score of human experts, the deep learning techniques in this study were effective to be applied in clinical use as primary care setting and could be a valuable tool to help primary care triage. Improvement in detection of R1 subjects is needed for further progressing in this area. References 1. He K, Zhang X, Ren S & Sun J (2016): Deep Residual Learning for Image Recognition. In 2016 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) 770–778. 2. Krause J et al. (2018): Grader variability and the importance of reference standards for evaluating machine learning models for diabetic retinopathy. Ophthalmology 125 : 1264–1272.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,486
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,308
Écart entre enseignants0,280 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations4
Publié2019
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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