A real-world demonstration of machine learning generalizability in the detection of intracranial hemorrhage on head computerized tomography
Notice bibliographique
Résumé
Machine learning (ML) holds great promise in transforming healthcare. While published studies have shown the utility of ML models in interpreting medical imaging examinations, these are often evaluated under laboratory settings. The importance of real world evaluation is best illustrated by case studies that have documented successes and failures in the translation of these models into clinical environments. A key prerequisite for the clinical adoption of these technologies is demonstrating generalizable ML model performance under real world circumstances. The purpose of this study was to demonstrate that ML model generalizability is achievable in medical imaging with the detection of intracranial hemorrhage (ICH) on non-contrast computed tomography (CT) scans serving as the use case. An ML model was trained using 21,784 scans from the RSNA Intracranial Hemorrhage CT dataset while generalizability was evaluated using an external validation dataset obtained from our busy trauma and neurosurgical center. This real world external validation dataset consisted of every unenhanced head CT scan (n = 5965) performed in our emergency department in 2019 without exclusion. The model demonstrated an AUC of 98.4%, sensitivity of 98.8%, and specificity of 98.0%, on the test dataset. On external validation, the model demonstrated an AUC of 95.4%, sensitivity of 91.3%, and specificity of 94.1%. Evaluating the ML model using a real world external validation dataset that is temporally and geographically distinct from the training dataset indicates that ML generalizability is achievable in medical imaging applications.
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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 | 0,021 | 0,072 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| 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 ».