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Enregistrement W4406337061 · doi:10.1016/j.xops.2025.100710

Enhanced Macular Telangiectasia Type 2 Detection: Leveraging Self-Supervised Learning and Ensemble Models

2025· article· en· W4406337061 sur OpenAlexfundno aff
Shahrzad Gholami, Lea Scheppke, Meghana Kshirsagar, Yue Wu, Rahul Dodhia, Roberto Bonelli, Irene Leung, Ferenc B. Sallo, Alyson Muldrew, Catherine Jamison, Tünde Pető, Juan Lavista Ferres, William B. Weeks, Martin Friedlander, Aaron Lee

Notice bibliographique

RevueOphthalmology Science · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRetinal Diseases and Treatments
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Eye InstituteNational Institutes of HealthMoorfields Eye Hospital NHS Foundation TrustQueen's UniversityQueen's University BelfastLowy Medical Research InstituteNational Institute on AgingUniversity of WashingtonResearch to Prevent BlindnessMicrosoft AI
Mots-clésMacular telangiectasiaComputer scienceArtificial intelligenceEnsemble learningMedicineOphthalmologyRetinal

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Objective: To investigate an ensemble-based approach utilizing deep learning models for accurate and interpretable detection of macular telangiectasia (MacTel) type 2 on OCT imaging. Design: Retrospective analysis of OCT scans, model development, and assessment. Participants: A total of 5200 OCT images from participants in the MacTel Registry conducted by the Lowy Medical Research Institute and from the University of Washington (780 MacTel patients and 1900 non-MacTel patients). Methods Intervention or Testing: We trained multiple individual MacTel vs. non-MacTel classification models using traditional supervised learning and self-supervised learning (SSL) and ensembled them using average weighting methods. We investigated diverse methodologies for constructing the ensemble, including varied architectural configurations and learning paradigms of individual models, and manipulating the amount of labeled data accessible for training. Model performance was compared against human expert graders on held-out test set data. Model interpretability was investigated using gradient-weighted class activation maps (Grad-CAM) visualization and by evaluating interrater agreement. Main Outcome Measures: For model performance, area under the receiver operating characteristic curve (AUROC), area under the precision-recall curve (AUPRC), accuracy, sensitivity, and specificity were reported. For interpretability, interrater agreements and Grad-CAM visualization results were evaluated. Results: Despite access to only 419 OCT volumes, including 185 MacTel patients within the 10% labeled training dataset, the ensemble model demonstrated a performance level (AUROC 0.972 [95% confidence interval (CI), 0.971-0.973], AUPRC 0.967 [95% CI, 0.965-0.969], accuracy 91.7%, sensitivity 0.905, and specificity 0.925) comparable to the human experts ensemble (AUROC 0.977 [95% CI, 0.975-0.978], AUPRC 0.987 [95% CI, 0.986-0.987], accuracy 96.8%, sensitivity 0.929, and specificity 1) on a test set of 500 patients. The individual models did not achieve the same performance levels when evaluated separately. Conclusions: Even with limited data, combining SSL with ensemble approaches improved MacTel classification accuracy and interpretation compared to the individual models. Self-supervised learning captures meaningful representations from unlabeled data, a key benefit in the setting of limited data such as with rare diseases. Financial Disclosures: Proprietary or commercial disclosure may be found in the Footnotes and Disclosures at the end of this article.

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)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,004
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,011

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,004
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
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)0,0000,000

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 Opus0,019
Tête enseignante GPT0,313
Écart entre enseignants0,294 · 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'étudeSimulation ou modélisation
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

Citations3
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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