Deep‐learning computer vision can identify increased nuchal translucency in the first trimester of pregnancy
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE: Many fetal anomalies can already be diagnosed by ultrasound in the first trimester of pregnancy. Unfortunately, in clinical practice, detection rates for anomalies in early pregnancy remain low. Our aim was to use an automated image segmentation algorithm to detect one of the most common fetal anomalies: a thickened nuchal translucency (NT), which is a marker for genetic and structural anomalies. METHODS: Standardized mid-sagittal ultrasound images of the fetal head and chest were collected for 560 fetuses between 11 and 13 weeks and 6 days of gestation, 88 (15.7%) of whom had an NT thicker than 3.5 mm. Image quality was graded as high or low by two fetal medicine experts. Images were divided into a training-set (n = 451, 55 thick NT) and a test-set (n = 109, 33 thick NT). We then trained a U-Net convolutional neural network to segment the fetus and the NT region and computed the NT:fetus ratio of these regions. The ability of this ratio to separate thick (anomalous) NT regions from healthy, typical NT regions was first evaluated in ground-truth segmentation to validate the metric and then with predicted segmentation to validate our algorithm, both using the area under the receiver operator curve (AUROC). RESULTS: The ground-truth NT:fetus ratio detected thick NTs with 0.97 AUROC in both the training and test sets. The fetus and NT regions were detected with a Dice score of 0.94 in the test set. The NT:fetus ratio based on model segmentation detected thick NTs with an AUROC of 0.96 relative to clinician labels. At a 91% specificity, 94% of thick NT cases were detected (sensitivity) in the test set. The detection rate was statistically higher (p = 0.003) in high versus low-quality images (AUROC 0.98 vs. 0.90, respectively). CONCLUSION: Our model provides an explainable deep-learning method for detecting increased NT. This technique can be used to screen for other fetal anomalies in the first trimester of pregnancy.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
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 tête enseignante, 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 ».