Overcoming barriers to data sharing with medical image generation: a comprehensive evaluation
Notice bibliographique
Résumé
Privacy concerns around sharing personally identifiable information are a major barrier to data sharing in medical research. In many cases, researchers have no interest in a particular individual's information but rather aim to derive insights at the level of cohorts. Here, we utilise generative adversarial networks (GANs) to create medical imaging datasets consisting entirely of synthetic patient data. The synthetic images ideally have, in aggregate, similar statistical properties to those of a source dataset but do not contain sensitive personal information. We assess the quality of synthetic data generated by two GAN models for chest radiographs with 14 radiology findings and brain computed tomography (CT) scans with six types of intracranial haemorrhages. We measure the synthetic image quality by the performance difference of predictive models trained on either the synthetic or the real dataset. We find that synthetic data performance disproportionately benefits from a reduced number of classes. Our benchmark also indicates that at low numbers of samples per class, label overfitting effects start to dominate GAN training. We conducted a reader study in which trained radiologists discriminate between synthetic and real images. In accordance with our benchmark results, the classification accuracy of radiologists improves with an increasing resolution. Our study offers valuable guidelines and outlines practical conditions under which insights derived from synthetic images are similar to those that would have been derived from real data. Our results indicate that synthetic data sharing may be an attractive alternative to sharing real patient-level data in the right setting.
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 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 | 0,024 | 0,068 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 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 ».