Improving Skin Color Diversity in Cancer Detection: Deep Learning Approach
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The lack of dark skin images in pathologic skin lesions in dermatology resources hinders the accurate diagnosis of skin lesions in people of color. Artificial intelligence applications have further disadvantaged people of color because those applications are mainly trained with light skin color images. OBJECTIVE: The aim of this study is to develop a deep learning approach that generates realistic images of darker skin colors to improve dermatology data diversity for various malignant and benign lesions. METHODS: We collected skin clinical images for common malignant and benign skin conditions from DermNet NZ, the International Skin Imaging Collaboration, and Dermatology Atlas. Two deep learning methods, style transfer (ST) and deep blending (DB), were utilized to generate images with darker skin colors using the lighter skin images. The generated images were evaluated quantitively and qualitatively. Furthermore, a convolutional neural network (CNN) was trained using the generated images to assess the latter's effect on skin lesion classification accuracy. RESULTS: Image quality assessment showed that the ST method outperformed DB, as the former achieved a lower loss of realism score of 0.23 (95% CI 0.19-0.27) compared to 0.63 (95% CI 0.59-0.67) for the DB method. In addition, ST achieved a higher disease presentation with a similarity score of 0.44 (95% CI 0.40-0.49) compared to 0.17 (95% CI 0.14-0.21) for the DB method. The qualitative assessment completed on masked participants indicated that ST-generated images exhibited high realism, whereby 62.2% (1511/2430) of the votes for the generated images were classified as real. Eight dermatologists correctly diagnosed the lesions in the generated images with an average rate of 0.75 (360 correct diagnoses out of 480) for several malignant and benign lesions. Finally, the classification accuracy and the area under the curve (AUC) of the model when considering the generated images were 0.76 (95% CI 0.72-0.79) and 0.72 (95% CI 0.67-0.77), respectively, compared to the accuracy of 0.56 (95% CI 0.52-0.60) and AUC of 0.63 (95% CI 0.58-0.68) for the model without considering the generated images. CONCLUSIONS: Deep learning approaches can generate realistic skin lesion images that improve the skin color diversity of dermatology atlases. The diversified image bank, utilized herein to train a CNN, demonstrates the potential of developing generalizable artificial intelligence skin cancer diagnosis applications. INTERNATIONAL REGISTERED REPORT IDENTIFIER (IRRID): RR2-10.2196/34896.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 découle