96.5 Using Computer Vision-Based Algorithms Trained on Mobile-Device Camera Images for Monitoring Burn Wound Healing
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Introduction The appropriate characterization of burn depth and healing is paramount. Unfortunately, the accuracy of approximating thermal injury depth among all physicians is poor. While tools to improve detection accuracy, including laser doppler imaging and laser speckle imaging exist, these technologies are expensive and limited to specialized burn referral centres. They also do not provide an easy means for quantitative, interval tracking of burn healing. Considering these limitations, the application of artificial intelligence has garnered significant interest. We herein present the use of three novel machine learning and computer vision-based algorithms to track burn wound healing. Methods Convolutional neural network (CNN) models, were trained on 1800 2D color burn images, to classify them into four burn severities. These CNNs were used to develop saliency algorithms that identify the highest “attention” pixels used to recognize burns. Image-based algorithms that count these attention pixels of the CNN, count pixels representing red granulation of burns, and measure burns, were also developed. As proof-of-concept, we tracked the healing of a localized burn on a 25-year-old female patient. The patient suffered a scald on the dorsum of the foot, resulting in a deep partial-thickness burn. Opting out of surgical intervention, the patient visited the hospital over a 6-week period for treatment with non-adhesive dressings and silver nitrate. High-resolution images of the burn, with and without a fiducial marker, were captured with a smartphone camera every 7-days. Images were taken under institutional lighting and used as algorithmic inputs. Results Data analyses indicate that the healing of the open-wound area was accurately measured in millimetres (+/- 1.7 mm error) using a fiducial marker (18.3 mm diameter). The open-wound area shrank consistently from week 1 to week 6 seen in (Figure 1. a-b). The normalized, 2D colour images, where the “red” pixel value was counted (Figure 1. a-b), confirms the reduction of the red granulation in the wound. The saliency algorithm also measured a percentage reduction in the machine learning model’s total attention pixels over the 6-week period (Figure 1. c-d). This suggests that the model was less discerning of the healing burn wound over time, suggesting burn healing, which was also clinically validated.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».