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Enregistrement W4413257491 · doi:10.2196/68366

AI-Driven Integrated System for Burn Depth Prediction With Electronic Medical Records: Algorithm Development and Validation

2025· article· en· W4413257491 sur OpenAlexvenueno aff
Md Masudur Rahman, Mohamed S. El Masry, Surya C. Gnyawali, Yexiang Xue, Gayle M. Gordillo, Juan Wachs

Notice bibliographique

RevueJMIR Medical Informatics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueBurn Injury Management and Outcomes
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesU.S. National Library of MedicineNational Institutes of Health
Mots-clésComputer scienceAlgorithmData miningArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Burn injuries represent a significant clinical challenge due to the complexity of accurately assessing burn depth, which directly influences the course of treatment and patient outcomes. Traditional diagnostic methods primarily rely on visual inspection by experienced burn surgeons. Studies report diagnostic accuracies of around 76% for experts, dropping to nearly 50% for less experienced clinicians. Such inaccuracies can result in suboptimal clinical decisions-delaying vital surgical interventions in severe cases or initiating unnecessary treatments for superficial burns. This diagnostic variability not only compromises patient care but also strains health care resources and increases the likelihood of adverse outcomes. Hence, a more consistent and precise approach to burn classification is urgently needed. Objective: The objective is to determine whether a multimodal integrated artificial intelligence (AI) system for accurate classification of burn depth can preserve diagnostic accuracy and provide an important resource when used as part of the electronic medical record (EMR). Methods: This study used a novel multimodal AI system, integrating digital photographs and ultrasound tissue Doppler imaging (TDI) data to accurately assess burn depth. These imaging modalities were accessed and processed through an EMR system, enabling real-time data retrieval and AI-assisted evaluation. TDI was instrumental in evaluating the biomechanical properties of subcutaneous tissues, using color-coded images to identify burn-induced changes in tissue stiffness and elasticity. The collected imaging data were uploaded to the EMR system (DrChrono), where they were processed by a vision-language model built on GPT-4 architecture. This model received expert-formulated prompts describing how to interpret both digital and TDI images, guiding the AI in making explainable classifications. Results: This study evaluated whether a multimodal AI classifier, designed to identify first-, second-, and third-degree burns, could be effectively applied to imaging data stored within an EMR system. The classifier achieved an overall accuracy of 84.38%, significantly surpassing human performance benchmarks typically cited in the literature. This highlights the potential of the AI model to serve as a robust clinical decision support tool, especially in settings lacking highly specialized expertise. In addition to accuracy, the classifier demonstrated strong performance across multiple evaluation metrics. The classifier's ability to distinguish between burn severities was further validated by the area under the receiver operating characteristic: 0.97 for first-degree, 0.96 for second-degree, and a perfect 1.00 for third-degree burns, each with narrow 95% CIs. Conclusions: The storage of multimodal imaging data within the EMR, along with the ability for post hoc analysis by AI algorithms, offers significant advancements in burn care, enabling real-time burn depth prediction on currently available data. Using digital photos for superficial burns, easily diagnosed through physical examinations, reduces reliance on TDI, while TDI helps distinguish deep second- and third-degree burns, enhancing diagnostic efficiency.

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)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,938
Score d'incertitude au seuil0,542

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
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 recherche0,0000,000
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 Opus0,010
Tête enseignante GPT0,285
Écart entre enseignants0,275 · 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'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

Citations4
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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