Novel CNN-Based Approach for Burn Severity Assessment and Fine-Grained Boundary Segmentation in Burn Images
Notice bibliographique
Résumé
Burn injuries, resulting from thermal, chemical, and electrical mechanisms, require prompt and accurate assessment for effective treatment. The primary method, relying on visual and tactile evaluations, offers 50%–80% accuracy, while noninvasive methods such as laser Doppler imaging (LDI) reach up to 97% accuracy. This article presents a machine learning (ML) pipeline for assessing burn severity and segmenting affected skin regions. We trained a convolutional neural network (CNN) to classify four burn severities: superficial (SPF), superficial partial thickness (SPT), deep partial thickness (DPT), and full thickness (FT). In addition, we introduced boundary attention mapping (BAM), a saliency mapping method that leverages the trained CNN to accurately segment burn regions. Our pipeline was validated using two datasets: a Burn Injury Image dataset with 1385 images and an LDI dataset with 184 images. The CNN achieved 80% accuracy, a 79.5% average F1-score, and 95% ROC in classifying burn severities. Comparing BAM with LDI, our method achieved 91.39% accuracy, 78.12% sensitivity, and 95.07% specificity in segmenting burn regions. These findings demonstrate the robustness of our AI model and its potential clinical application.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 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 ».