Chest x-ray analysis with deep learning-based software as a triage test for pulmonary tuberculosis: a prospective study of diagnostic accuracy for culture-confirmed disease
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Deep learning-based radiological image analysis could facilitate use of chest x-rays as triage tests for pulmonary tuberculosis in resource-limited settings. We sought to determine whether commercially available chest x-ray analysis software meet WHO recommendations for minimal sensitivity and specificity as pulmonary tuberculosis triage tests. METHODS: We recruited symptomatic adults at the Indus Hospital, Karachi, Pakistan. We compared two software, qXR version 2.0 (qXRv2) and CAD4TB version 6.0 (CAD4TBv6), with a reference of mycobacterial culture of two sputa. We assessed qXRv2 using its manufacturer prespecified threshold score for chest x-ray classification as tuberculosis present versus not present. For CAD4TBv6, we used a data-derived threshold, because it does not have a prespecified one. We tested for non-inferiority to preset WHO recommendations (0·90 for sensitivity, 0·70 for specificity) using a non-inferiority limit of 0·05. We identified factors associated with accuracy by stratification and logistic regression. FINDINGS: We included 2198 (92·7%) of 2370 enrolled participants. 2187 (99·5%) of 2198 were HIV-negative, and 272 (12·4%) had culture-confirmed pulmonary tuberculosis. For both software, accuracy was non-inferior to WHO-recommended minimum values (qXRv2 sensitivity 0·93 [95% CI 0·89-0·95], non-inferiority p=0·0002; CAD4TBv6 sensitivity 0·93 [0·90-0·96], p<0·0001; qXRv2 specificity 0·75 [0·73-0·77], p<0·0001; CAD4TBv6 specificity 0·69 [0·67-0·71], p=0·0003). Sensitivity was lower in smear-negative pulmonary tuberculosis for both software, and in women for CAD4TBv6. Specificity was lower in men and in those with previous tuberculosis, and reduced with increasing age and decreasing body mass index. Smoking and diabetes did not affect accuracy. INTERPRETATION: In an HIV-negative population, these software met WHO-recommended minimal accuracy for pulmonary tuberculosis triage tests. Sensitivity will be lower when smear-negative pulmonary tuberculosis is more prevalent. FUNDING: Canadian Institutes of Health Research.
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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 | 0,005 | 0,017 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».