Predicting Surgical Versus Nonsurgical Management of Acute Isolated Distal Radius Fractures in Patients Under Age 60 Using a Convolutional Neural Network
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: Distal radius fractures (DRFs) represent up to 20% of the fractures in the emergency department. Delays to surgery of more than 14 days are associated with poorer functional outcomes and increased health care utilization/costs. At our institution, the average time to surgery is more than 19 days because of the separation of surgical and nonsurgical care pathways and a lengthy referral process. To address this challenge, we aimed to create a convolutional neural network (CNN) capable of automating DRF x-ray analysis and triaging. We hypothesize that this model will accurately predict whether an acute isolated DRF fracture in a patient under the age of 60 years will be treated surgically or nonsurgically at our institution based on the radiographic input. METHODS: We included 163 patients under the age of 60 years who presented to the emergency department between 2018 and 2023 with an acute isolated DRF and who were referred for clinical follow-up. Radiographs taken within 4 weeks of injury were collected in posterior-anterior and lateral views and then preprocessed for model training. The surgeons' decision to treat surgically or nonsurgically at our institution was the reference standard for assessing the model prediction accuracy. RESULTS: We included 723 radiographic posterior-anterior and lateral pairs (385 surgical and 338 nonsurgical) for model training. The best-performing model (seven CNN layers, one fully connected layer, an image input size of 256 × 256 pixels, and a 1.5× weighting for volarly displaced fractures) achieved 88% accuracy and 100% sensitivity. Values for true positive (100%), true negative (72.7%), false positive (27.3%), and false negative (0%) were calculated. CONCLUSIONS: After training based on institution-specific indications, a CNN-based algorithm can predict with 88% accuracy whether treatment of an acute isolated DRF in a patient under the age of 60 years will be treated surgically or nonsurgically. CLINICAL RELEVANCE: By promptly identifying patients who would benefit from expedited surgical treatment pathways, this model can reduce times for referral.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».