MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W4385609374 · doi:10.2196/49534

Image Quality Assessment Using a Convolutional Neural Network for Clinical Skin Images

2023· article· en· W4385609374 sur OpenAlexvenueno aff
Hyeon Ki Jeong, Ricardo Henao, Christine Park, Simon W. Jiang, Matilda W. Nicholas, Suephy C. Chen, Meenal Kheterpal

Notice bibliographique

RevueIproceedings · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueCutaneous Melanoma Detection and Management
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésArtificial intelligenceConvolutional neural networkPixelComputer scienceDeep learningImage qualityBenchmark (surveying)Pattern recognition (psychology)RGB color modelMedicineImage (mathematics)Computer visionCartography

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background The quality of the images received for teledermatology evaluation is often suboptimal, with up to 50% of patients providing images that are poorly lit, off-center, or blurry. To ensure a similar level of care to in-person consultations, high-quality images are essential. Objective The aim of this study is to develop an image quality analysis tool to assess patient- and primary care physician (PCP)–derived images using a deep learning model leveraging multiple instance learning and ordinal regression for model predictions. Methods The data set used for this study was acquired from patient-derived images submitted to the Department of Dermatology, Duke University, between August 21, 2018, and December 31, 2019, and PCP-derived images between March 1, 2021, and June 30, 2022. Seven dermatology faculty members with a designation of professor, associate professor, and assistant professor evaluated 400 images each, and 2 dermatology residents evaluated 400 images, assuring that each image had 4 different quality labels. We used a pretrained model VGG16 architecture, further fine-tuned by updating weights based on the input data. The images were taken with cell phones (patients) or cameras (PCPs) in RGB scale, with the resolution being 76 pixels per inch for both height and width, and the average pixel size of the image being 2840×2793 (SD 986×983; 1471 inch2, SD 707 inch2). The optimal threshold was determined using the Youden index, which represents the best trade-off between sensitivity and specificity and balance the number of true positives and true negatives in the classification results. Once the model predicts the rank, the ordinal labels are transformed to binary labels by using a majority vote as the goal is to distinguish between 2 distinct categories (good vs bad quality) and not predict quality as a continuous variable. Results Based on the Youden index, we achieved a positive predicted value of 0.906, implying that the model will predict 90% of the good-quality images as such, while 10% of the poor-quality images are predicted as being of good quality to enhance clinical utility, with an area under the receiver operating characteristic curve (AUC) for the test set at 0.885 (95% CI 0.838-0.933) and sensitivity, specificity, and negative predictive value (NPV) of 0.829, 0.784, and 0.645, respectively. Further evaluation on independent validation consisting of 300 images from patients and 150 images from PCPs revealed AUCs of 0.864 (95% CI 0.818-0.909) and 0.902 (95% CI 0.85-0.95), respectively. The sensitivity, specificity, positive predicted value, and NPV for the 300 images were 0.827, 0.800, 0.959, and 0.450, respectively. Conclusions This study shows a practical approach to improve image quality for clinical decision-making. While patients and PCPs may have to capture additional images (due to lower NPV), this is offset by the reduced workload and improved efficiency of clinical teams due to the receipt of higher-quality images. Additional images can also be useful if all images (good or poor) are transmitted to medical records. Future studies need to focus on real-time clinical validation of our results. Conflicts of Interest None declared.

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)0,003
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut 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: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,012
Score d'incertitude au seuil0,023

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,003
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
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)0,0010,000

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 Opus0,131
Tête enseignante GPT0,442
Écart entre enseignants0,311 · 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'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

Citations1
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueIproceedingsMême sujetCutaneous Melanoma Detection and ManagementTravaux en français237 207