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Enregistrement W4407285951 · doi:10.2196/55825

Diagnosis of Chronic Kidney Disease Using Retinal Imaging and Urine Dipstick Data: Multimodal Deep Learning Approach

2025· article· en· W4407285951 sur OpenAlexvenueno aff
Youngmin Bhak, Yu Ho Lee, J. Kim, Kiwon Lee, Daehwan Lee, Eun Chan Jang, Eunjeong Jang, Christopher Seungkyu Lee, Eun Seok Kang, S.-H. Park, Hyun Wook Han, Sang Min Nam

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRetinal Imaging and Analysis
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésDipstickKidney diseaseMedicineRenal functionLogistic regressionProteinuriaRetinalMachine learningArtificial intelligenceUrologyInternal medicineKidneyComputer scienceUrineOphthalmology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Chronic kidney disease (CKD) is a prevalent condition with significant global health implications. Early detection and management are critical to prevent disease progression and complications. Deep learning (DL) models using retinal images have emerged as potential noninvasive screening tools for CKD, though their performance may be limited, especially in identifying individuals with proteinuria and in specific subgroups. Objective: We aim to evaluate the efficacy of integrating retinal images and urine dipstick data into DL models for enhanced CKD diagnosis. Methods: The 3 models were developed and validated: eGFR-RIDL (estimated glomerular filtration rate-retinal image deep learning), eGFR-UDLR (logistic regression using urine dipstick data), and eGFR-MMDL (multimodal deep learning combining retinal images and urine dipstick data). All models were trained to predict an eGFR<60 mL/min/1.73 m², a key indicator of CKD, calculated using the 2009 CKD-EPI (Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration) equation. This study used a multicenter dataset of participants aged 20-79 years, including a development set (65,082 people) and an external validation set (58,284 people). Wide Residual Networks were used for DL, and saliency maps were used to visualize model attention. Sensitivity analyses assessed the impact of numerical variables. Results: eGFR-MMDL outperformed eGFR-RIDL in both the test and external validation sets, with area under the curves of 0.94 versus 0.90 and 0.88 versus 0.77 (P<.001 for both, DeLong test). eGFR-UDLR outperformed eGFR-RIDL and was comparable to eGFR-MMDL, particularly in the external validation. However, in the subgroup analysis, eGFR-MMDL showed improvement across all subgroups, while eGFR-UDLR demonstrated no such gains. This suggested that the enhanced performance of eGFR-MMDL was not due to urine data alone, but rather from the synergistic integration of both retinal images and urine data. The eGFR-MMDL model demonstrated the best performance in individuals younger than 65 years or those with proteinuria. Age and proteinuria were identified as critical factors influencing model performance. Saliency maps indicated that urine data and retinal images provide complementary information, with urine offering insights into retinal abnormalities and retinal images, particularly the arcade vessels, being key for predicting kidney function. Conclusions: The MMDL model integrating retinal images and urine dipstick data show significant promise for noninvasive CKD screening, outperforming the retinal image-only model. However, routine blood tests are still recommended for individuals aged 65 years and older due to the model's limited performance in this age group.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,983
Score d'incertitude au seuil0,594

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
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 Opus0,017
Tête enseignante GPT0,324
Écart entre enseignants0,307 · 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.

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

Citations6
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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