Machine learning for accurate estimation of fetal gestational age based on ultrasound images
Notice bibliographique
Résumé
Accurate estimation of gestational age is an essential component of good obstetric care and informs clinical decision-making throughout pregnancy. As the date of the last menstrual period is often unknown or uncertain, ultrasound measurement of fetal size is currently the best method for estimating gestational age. The calculation assumes an average fetal size at each gestational age. The method is accurate in the first trimester, but less so in the second and third trimesters as growth deviates from the average and variation in fetal size increases. Consequently, fetal ultrasound late in pregnancy has a wide margin of error of at least ±2 weeks' gestation. Here, we utilise state-of-the-art machine learning methods to estimate gestational age using only image analysis of standard ultrasound planes, without any measurement information. The machine learning model is based on ultrasound images from two independent datasets: one for training and internal validation, and another for external validation. During validation, the model was blinded to the ground truth of gestational age (based on a reliable last menstrual period date and confirmatory first-trimester fetal crown rump length). We show that this approach compensates for increases in size variation and is even accurate in cases of intrauterine growth restriction. Our best machine-learning based model estimates gestational age with a mean absolute error of 3.0 (95% CI, 2.9-3.2) and 4.3 (95% CI, 4.1-4.5) days in the second and third trimesters, respectively, which outperforms current ultrasound-based clinical biometry at these gestational ages. Our method for dating the pregnancy in the second and third trimesters is, therefore, more accurate than published methods.
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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 | 0,004 | 0,019 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».