Developing Clinical Artificial Intelligence for Obstetric Ultrasound to Improve Access in Underserved Regions: Protocol for a Computer-Assisted Low-Cost Point-of-Care UltraSound (CALOPUS) Study
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The World Health Organization recommends a package of pregnancy care that includes obstetric ultrasound scans. There are significant barriers to universal access to antenatal ultrasound, particularly because of the cost and need for maintenance of ultrasound equipment and a lack of trained personnel. As low-cost, handheld ultrasound devices have become widely available, the current roadblock is the global shortage of health care providers trained in obstetric scanning. OBJECTIVE: The aim of this study is to improve pregnancy and risk assessment for women in underserved regions. Therefore, we are undertaking the Computer-Assisted Low-Cost Point-of-Care UltraSound (CALOPUS) project, bringing together experts in machine learning and clinical obstetric ultrasound. METHODS: In this prospective study conducted in two clinical centers (United Kingdom and India), participating pregnant women were scanned and full-length ultrasounds were performed. Each woman underwent 2 consecutive ultrasound scans. The first was a series of simple, standardized ultrasound sweeps (the CALOPUS protocol), immediately followed by a routine, full clinical ultrasound examination that served as the comparator. We describe the development of a simple-to-use clinical protocol designed for nonexpert users to assess fetal viability, detect the presence of multiple pregnancies, evaluate placental location, assess amniotic fluid volume, determine fetal presentation, and perform basic fetal biometry. The CALOPUS protocol was designed using the smallest number of steps to minimize redundant information, while maximizing diagnostic information. Here, we describe how ultrasound videos and annotations are captured for machine learning. RESULTS: Over 5571 scans have been acquired, from which 1,541,751 label annotations have been performed. An adapted protocol, including a low pelvic brim sweep and a well-filled maternal bladder, improved visualization of the cervix from 28% to 91% and classification of placental location from 82% to 94%. Excellent levels of intra- and interannotator agreement are achievable following training and standardization. CONCLUSIONS: The CALOPUS study is a unique study that uses obstetric ultrasound videos and annotations from pregnancies dated from 11 weeks and followed up until birth using novel ultrasound and annotation protocols. The data from this study are being used to develop and test several different machine learning algorithms to address key clinical diagnostic questions pertaining to obstetric risk management. We also highlight some of the challenges and potential solutions to interdisciplinary multinational imaging collaboration. INTERNATIONAL REGISTERED REPORT IDENTIFIER (IRRID): RR1-10.2196/37374.
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 | 0,031 | 0,034 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,003 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,004 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,003 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,032 | 0,007 |
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 ».