MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4362731331 · doi:10.1186/s41747-023-00330-3

Evaluation of techniques to improve a deep learning algorithm for the automatic detection of intracranial haemorrhage on CT head imaging

2023· article· en· W4362731331 sur OpenAlexaboutno aff
Melissa Yeo, Bahman Tahayori, Hong Kuan Kok, Julian Maingard, Numan Kutaiba, Jeremy Russell, Vincent Thijs, Ashu Jhamb, Ronil V. Chandra, Mark Brooks, Christen Barras, Hamed Asadi

Notice bibliographique

RevueEuropean Radiology Experimental · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueIntracerebral and Subarachnoid Hemorrhage Research
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesUniversity of Melbourne
Mots-clésConvolutional neural networkNeuroradiologyReceiver operating characteristicArtificial intelligencePreprocessorDeep learningComputer scienceAlgorithmPattern recognition (psychology)RadiologyMedicineMachine learningNeurology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Background Deep learning (DL) algorithms are playing an increasing role in automatic medical image analysis. Purpose To evaluate the performance of a DL model for the automatic detection of intracranial haemorrhage and its subtypes on non-contrast CT (NCCT) head studies and to compare the effects of various preprocessing and model design implementations. Methods The DL algorithm was trained and externally validated on open-source, multi-centre retrospective data containing radiologist-annotated NCCT head studies. The training dataset was sourced from four research institutions across Canada, the USA and Brazil. The test dataset was sourced from a research centre in India. A convolutional neural network (CNN) was used, with its performance compared against similar models with additional implementations: (1) a recurrent neural network (RNN) attached to the CNN, (2) preprocessed CT image-windowed inputs and (3) preprocessed CT image-concatenated inputs. The area under the receiver operating characteristic curve (AUC-ROC) and microaveraged precision (mAP) score were used to evaluate and compare model performances. Results The training and test datasets contained 21,744 and 491 NCCT head studies, respectively, with 8,882 (40.8%) and 205 (41.8%) positive for intracranial haemorrhage. Implementation of preprocessing techniques and the CNN-RNN framework increased mAP from 0.77 to 0.93 and increased AUC-ROC [95% confidence intervals] from 0.854 [0.816–0.889] to 0.966 [0.951–0.980] ( p -value = 3.91 × 10 −12 ). Conclusions The deep learning model accurately detected intracranial haemorrhage and improved in performance following specific implementation techniques, demonstrating clinical potential as a decision support tool and an automated system to improve radiologist workflow efficiency. Key points • The deep learning model detected intracranial haemorrhages on computed tomography with high accuracy. • Image preprocessing, such as windowing, plays a large role in improving deep learning model performance. • Implementations which enable an analysis of interslice dependencies can improve deep learning model performance. • Visual saliency maps can facilitate explainable artificial intelligence systems. • Deep learning within a triage system may expedite earlier intracranial haemorrhage detection.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,567
Score d'incertitude au seuil0,386

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,030
Tête enseignante GPT0,350
Écart entre enseignants0,320 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
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

Citations29
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueEuropean Radiology ExperimentalMême sujetIntracerebral and Subarachnoid Hemorrhage ResearchTravaux en français237 207