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Enregistrement W3014672583 · doi:10.2196/15963

A Hematologist-Level Deep Learning Algorithm (BMSNet) for Assessing the Morphologies of Single Nuclear Balls in Bone Marrow Smears: Algorithm Development

2020· article· en· W3014672583 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

venuePublié dans une revue dont le pays d'attache est le Canada.
no affAucune affiliation canadienne : ce travail est invisible pour une base fondée sur la seule affiliation.
Aucune affiliation canadienne. Une base fondée sur la seule affiliation (le devis habituel) n'aurait jamais vu ce travail. C'est l'un des travaux qui justifient l'inversion de la base.

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueDigital Imaging for Blood Diseases
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesTri-Service General HospitalMinistry of Science and Technology, Taiwan
Mots-clésAlgorithmCohortMedicineBone marrowArtificial intelligencePathologyGold standard (test)MyeloidDeep learningMachine learningRadiologyComputer scienceInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Bone marrow aspiration and biopsy remain the gold standard for the diagnosis of hematological diseases despite the development of flow cytometry (FCM) and molecular and gene analyses. However, the interpretation of the results is laborious and operator dependent. Furthermore, the obtained results exhibit inter- and intravariations among specialists. Therefore, it is important to develop a more objective and automated analysis system. Several deep learning models have been developed and applied in medical image analysis but not in the field of hematological histology, especially for bone marrow smear applications. OBJECTIVE: The aim of this study was to develop a deep learning model (BMSNet) for assisting hematologists in the interpretation of bone marrow smears for faster diagnosis and disease monitoring. METHODS: From January 1, 2016, to December 31, 2018, 122 bone marrow smears were photographed and divided into a development cohort (N=42), a validation cohort (N=70), and a competition cohort (N=10). The development cohort included 17,319 annotated cells from 291 high-resolution photos. In total, 20 photos were taken for each patient in the validation cohort and the competition cohort. This study included eight annotation categories: erythroid, blasts, myeloid, lymphoid, plasma cells, monocyte, megakaryocyte, and unable to identify. BMSNet is a convolutional neural network with the YOLO v3 architecture, which detects and classifies single cells in a single model. Six visiting staff members participated in a human-machine competition, and the results from the FCM were regarded as the ground truth. RESULTS: In the development cohort, according to 6-fold cross-validation, the average precision of the bounding box prediction without consideration of the classification is 67.4%. After removing the bounding box prediction error, the precision and recall of BMSNet were similar to those of the hematologists in most categories. In detecting more than 5% of blasts in the validation cohort, the area under the curve (AUC) of BMSNet (0.948) was higher than the AUC of the hematologists (0.929) but lower than the AUC of the pathologists (0.985). In detecting more than 20% of blasts, the AUCs of the hematologists (0.981) and pathologists (0.980) were similar and were higher than the AUC of BMSNet (0.942). Further analysis showed that the performance difference could be attributed to the myelodysplastic syndrome cases. In the competition cohort, the mean value of the correlations between BMSNet and FCM was 0.960, and the mean values of the correlations between the visiting staff and FCM ranged between 0.952 and 0.990. CONCLUSIONS: Our deep learning model can assist hematologists in interpreting bone marrow smears by facilitating and accelerating the detection of hematopoietic cells. However, a detailed morphological interpretation still requires trained hematologists.

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.

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)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,985
Score d'incertitude au seuil0,683

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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 Opus0,038
Tête enseignante GPT0,289
Écart entre enseignants0,251 · 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