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Enregistrement W4396937317 · doi:10.1101/2024.05.13.24306584

Accelerating cough-based algorithms for pulmonary tuberculosis screening: Results from the CODA TB DREAM Challenge

2024· preprint· en· W4396937317 sur OpenAlexaff
Devan Jaganath, Solveig K. Sieberts, Mihaja Raberahona, Sophie Huddart, Larsson Omberg, Rivo Andry Rakotoarivelo, Issa N. Lyimo, Omar Lweno, Devasahayam Jesudas Christopher, Nguyen Viet Nhung, William Worodria, Charles Yu, Jhih-Yu Chen, Sz-Hau Chen, Tsai‐Min Chen, Chih-Han Huang, Kuei-Lin Huang, Filip Mulier, Daniel Rafter, Edward S.C. Shih, Yu Tsao, Hsuan-Kai Wang, Chih‐Hsun Wu, Christine Bachman, Stephen Burkot, Puneet Dewan, Sourabh Kulhare, Peter M. Small, Vijay Yadav, Simon Grandjean Lapierre, Grant Theron, Adithya Cattamanchi

Notice bibliographique

RevuemedRxiv · 2024
Typepreprint
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRespiratory and Cough-Related Research
Établissements canadiensCentre Hospitalier de l’Université de Montréal
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésCodaPulmonary tuberculosisDreamMedicineComputer scienceAlgorithmTuberculosisInternal medicinePsychologyPathologyPhysicsAcoustics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Importance Open-access data challenges have the potential to accelerate innovation in artificial-intelligence (AI)-based tools for global health. A specimen-free rapid triage method for TB is a global health priority. Objective To develop and validate cough sound-based AI algorithms for tuberculosis (TB) through the Cough Diagnostic Algorithm for Tuberculosis (CODA TB) DREAM challenge. Design In this diagnostic study, participating teams were provided cough-sound and clinical and demographic data. They were asked to develop AI models over a four-month period, and then submit the algorithms for independent validation. Setting Data was collected using smartphones from outpatient clinics in India, Madagascar, the Philippines, South Africa, Tanzania, Uganda, and Vietnam. Participants We included data from 2,143 adults who were consecutively enrolled with at least two weeks of cough. Data were randomly split evenly into training and test partitions. Exposures Standard TB evaluation was completed, including Xpert MTB/RIF Ultra and culture. At least three solicited coughs were recorded using the Hyfe Research app. Main Outcomes and Measures We invited teams to develop models using 1) cough sound features only and/or 2) cough sound features with routinely available clinical data to classify microbiologically confirmed TB disease. Models were ranked by area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) and partial AUROC (pAUROC) to achieve at least 80% sensitivity and 60% specificity. Results Eleven cough models were submitted, as well as six cough-plus-clinical models. AUROCs for cough models ranged from 0.69-0.74, and the highest performing model achieved 55.5% specificity (95% CI 47.7-64.2) at 80% sensitivity. The addition of clinical data improved AUROCs (range 0.78-0.83), five of the six submitted models reached the target pAUROC, and highest performing model had 73.8% (95% CI 60.8-80.0) specificity at 80% sensitivity. In post-challenge subgroup analyses, AUROCs varied by country, and was higher among males and HIV-negative individuals. The probability of TB classification correlated with Xpert Ultra semi-quantitative levels. Conclusions and Relevance In a short period, new and independently validated cough-based TB algorithms were developed through an open-source and transparent process. Open-access data challenges can rapidly advance and improve AI-based tools for global health. Key Points Question Can an open-access data challenge support the rapid development of cough-based artificial intelligence (AI) algorithms to screen for tuberculosis (TB)? Findings In this diagnostic study, teams were provided well-characterized cough sound data from seven countries, and developed and submitted AI models for independent validation. Multiple models that combined clinical and cough data achieved the target accuracy of at least 80% sensitivity and 60% specificity to classify microbiologically-confirmed TB. Meaning Cough-based AI models have promise to support point-of-care TB screening, and open-access data challenges can accelerate the development of AI-based tools for global health.

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)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Intégrité de la recherche
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,797
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,004
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 Opus0,131
Tête enseignante GPT0,355
Écart entre enseignants0,224 · 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.

Devis d'étudeAutre devis
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
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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