Gender Prediction for a Multiethnic Population via Deep Learning Across Different Retinal Fundus Photograph Fields: Retrospective Cross-sectional Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Deep learning algorithms have been built for the detection of systemic and eye diseases based on fundus photographs. The retina possesses features that can be affected by gender differences, and the extent to which these features are captured via photography differs depending on the retinal image field. OBJECTIVE: We aimed to compare deep learning algorithms' performance in predicting gender based on different fields of fundus photographs (optic disc-centered, macula-centered, and peripheral fields). METHODS: This retrospective cross-sectional study included 172,170 fundus photographs of 9956 adults aged ≥40 years from the Singapore Epidemiology of Eye Diseases Study. Optic disc-centered, macula-centered, and peripheral field fundus images were included in this study as input data for a deep learning model for gender prediction. Performance was estimated at the individual level and image level. Receiver operating characteristic curves for binary classification were calculated. RESULTS: The deep learning algorithms predicted gender with an area under the receiver operating characteristic curve (AUC) of 0.94 at the individual level and an AUC of 0.87 at the image level. Across the three image field types, the best performance was seen when using optic disc-centered field images (younger subgroups: AUC=0.91; older subgroups: AUC=0.86), and algorithms that used peripheral field images had the lowest performance (younger subgroups: AUC=0.85; older subgroups: AUC=0.76). Across the three ethnic subgroups, algorithm performance was lowest in the Indian subgroup (AUC=0.88) compared to that in the Malay (AUC=0.91) and Chinese (AUC=0.91) subgroups when the algorithms were tested on optic disc-centered images. Algorithms' performance in gender prediction at the image level was better in younger subgroups (aged <65 years; AUC=0.89) than in older subgroups (aged ≥65 years; AUC=0.82). CONCLUSIONS: We confirmed that gender among the Asian population can be predicted with fundus photographs by using deep learning, and our algorithms' performance in terms of gender prediction differed according to the field of fundus photographs, age subgroups, and ethnic groups. Our work provides a further understanding of using deep learning models for the prediction of gender-related diseases. Further validation of our findings is still 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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».