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Enregistrement W4322766760 · doi:10.1038/s41591-023-02225-7

A deep-learning algorithm to classify skin lesions from mpox virus infection

2023· article· en· W4322766760 sur OpenAlexaff
Alexander Thieme, Yuanning Zheng, Gautam Machiraju, Christoph Sadée, Mirja Mittermaier, Maximilian Gertler, Jorge Salinas, Krithika Srinivasan, Prashnna Gyawali, Francisco Carrillo‐Pérez, Angelo Capodici, Maximilian Uhlig, Daniel Habenicht, Anastassia Löser, Maja Kohler, Maximilian Schuessler, David Kaul, Johannes Gollrad, Jackie Ma, Christoph Lippert, Kendall Billick, Isaac I. Bogoch, Tina Hernandez‐Boussard, Pascal Geldsetzer, Olivier Gevaert

Notice bibliographique

RevueNature Medicine · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineImmunology and Microbiology
ThématiquePoxvirus research and outbreaks
Établissements canadiensToronto General HospitalToronto Western HospitalUniversity Health Network
Organismes subventionnairesU.S. National Library of MedicineBerlin Institute of HealthNational Institute of Allergy and Infectious DiseasesTechnische Universität BerlinNational Institutes of HealthUniversidad de GranadaCharité – Universitätsmedizin BerlinDeutsche ForschungsgemeinschaftBundesministerium für Wirtschaft und TechnologieUniversità di BolognaStudienstiftung des Deutschen VolkesJustus Liebig Universität GießenUniversity of California
Mots-clésConvolutional neural networkAlgorithmMonkeypoxArtificial intelligenceComputer scienceCohortMedicinePathologyBiology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Undetected infection and delayed isolation of infected individuals are key factors driving the monkeypox virus (now termed mpox virus or MPXV) outbreak. To enable earlier detection of MPXV infection, we developed an image-based deep convolutional neural network (named MPXV-CNN) for the identification of the characteristic skin lesions caused by MPXV. We assembled a dataset of 139,198 skin lesion images, split into training/validation and testing cohorts, comprising non-MPXV images (n = 138,522) from eight dermatological repositories and MPXV images (n = 676) from the scientific literature, news articles, social media and a prospective cohort of the Stanford University Medical Center (n = 63 images from 12 patients, all male). In the validation and testing cohorts, the sensitivity of the MPXV-CNN was 0.83 and 0.91, the specificity was 0.965 and 0.898 and the area under the curve was 0.967 and 0.966, respectively. In the prospective cohort, the sensitivity was 0.89. The classification performance of the MPXV-CNN was robust across various skin tones and body regions. To facilitate the usage of the algorithm, we developed a web-based app by which the MPXV-CNN can be accessed for patient guidance. The capability of the MPXV-CNN for identifying MPXV lesions has the potential to aid in MPXV outbreak mitigation.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,010
Score d'incertitude au seuil0,019

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,001

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.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,311
Écart entre enseignants0,297 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations113
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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