Reproducible and clinically translatable deep neural networks for cervical screening
Notice bibliographique
Résumé
Cervical cancer is a leading cause of cancer mortality, with approximately 90% of the 250,000 deaths per year occurring in low- and middle-income countries (LMIC). Secondary prevention with cervical screening involves detecting and treating precursor lesions; however, scaling screening efforts in LMIC has been hampered by infrastructure and cost constraints. Recent work has supported the development of an artificial intelligence (AI) pipeline on digital images of the cervix to achieve an accurate and reliable diagnosis of treatable precancerous lesions. In particular, WHO guidelines emphasize visual triage of women testing positive for human papillomavirus (HPV) as the primary screen, and AI could assist in this triage task. In this work, we implemented a comprehensive deep-learning model selection and optimization study on a large, collated, multi-geography, multi-institution, and multi-device dataset of 9462 women (17,013 images). We evaluated relative portability, repeatability, and classification performance. The top performing model, when combined with HPV type, achieved an area under the Receiver Operating Characteristics (ROC) curve (AUC) of 0.89 within our study population of interest, and a limited total extreme misclassification rate of 3.4%, on held-aside test sets. Our model also produced reliable and consistent predictions, achieving a strong quadratic weighted kappa (QWK) of 0.86 and a minimal %2-class disagreement (% 2-Cl. D.) of 0.69%, between image pairs across women. Our work is among the first efforts at designing a robust, repeatable, accurate and clinically translatable deep-learning model for cervical screening.
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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 | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».