Deep learning, computer-aided radiography reading for tuberculosis: a diagnostic accuracy study from a tertiary hospital in India
Notice bibliographique
Résumé
In general, chest radiographs (CXR) have high sensitivity and moderate specificity for active pulmonary tuberculosis (PTB) screening when interpreted by human readers. However, they are challenging to scale due to hardware costs and the dearth of professionals available to interpret CXR in low-resource, high PTB burden settings. Recently, several computer-aided detection (CAD) programs have been developed to facilitate automated CXR interpretation. We conducted a retrospective case-control study to assess the diagnostic accuracy of a CAD software (qXR, Qure.ai, Mumbai, India) using microbiologically-confirmed PTB as the reference standard. To assess overall accuracy of qXR, receiver operating characteristic (ROC) analysis was used to determine the area under the curve (AUC), along with 95% confidence intervals (CI). Kappa coefficients, and associated 95% CI, were used to investigate inter-rater reliability of the radiologists for detection of specific chest abnormalities. In total, 317 cases and 612 controls were included in the analysis. The AUC for qXR for the detection of microbiologically-confirmed PTB was 0.81 (95% CI: 0.78, 0.84). Using the threshold that maximized sensitivity and specificity of qXR simultaneously, the software achieved a sensitivity and specificity of 71% (95% CI: 66%, 76%) and 80% (95% CI: 77%, 83%), respectively. The sensitivity and specificity of radiologists for the detection of microbiologically-confirmed PTB was 56% (95% CI: 50%, 62%) and 80% (95% CI: 77%, 83%), respectively. For detection of key PTB-related abnormalities 'pleural effusion' and 'cavity', qXR achieved an AUC of 0.94 (95% CI: 0.92, 0.96) and 0.84 (95% CI: 0.82, 0.87), respectively. For the other abnormalities, the AUC ranged from 0.75 (95% CI: 0.70, 0.80) to 0.94 (95% CI: 0.91, 0.96). The controls had a high prevalence of other lung diseases which can cause radiological manifestations similar to PTB (e.g., 26% had pneumonia, 15% had lung malignancy, etc.). In a tertiary hospital in India, qXR demonstrated moderate sensitivity and specificity for the detection of PTB. There is likely a larger role for CAD software as a triage test for PTB at the primary care level in settings where access to radiologists in limited. Larger prospective studies that can better assess heterogeneity in important subgroups are needed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».