Gradación de la gravedad de la enfermedad de Meniere basada en aprendizaje profundo utilizando RM 2D

Área de la Ciencia:

• Análisis de Imágenes Médicas
• Aprendizaje Profundo en Atención Médica
• Trastornos del Oído Interno

Sus antecedentes:

• La enfermedad de Meniere (EM) es una afección debilitante del oído interno con un diagnóstico desafiante.
• Los métodos de diagnóstico actuales para la EM carecen de precisión y coherencia.
• Se necesitan herramientas avanzadas de segmentación de aprendizaje profundo para una evaluación confiable de la EM.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar el sistema de evaluación de gravedad multietapa (MSAS).
• MSAS es un marco de aprendizaje profundo para la segmentación precisa y la estratificación de la gravedad de la EM.
• Utiliza imágenes de resonancia magnética (RM) 2D para la evaluación de la enfermedad de Meniere.

Principales métodos:

• Se desarrolló MSAS utilizando segmentación manual a nivel de píxeles en 189 resonancias magnéticas de pacientes (desarrollo) y se validó en 70 pacientes (conjunto de prueba externo).
• Se integró la predicción a nivel de secuencia y la segmentación a nivel de corte con técnicas que incluyen YOLO-V5 y Grad-CAM.
• Se evaluó el rendimiento utilizando la intersección sobre la unión (IoU), el coeficiente de dice, la precisión, la precisión media promedio (mAP) y el área bajo la curva (AUC).

Principales resultados:

• MSAS logró una alta precisión general (0.971) y AUC (0.995).
• Demostró una sólida detección de la región vestibular (mAP 0.887 interna, 0.877 externa) y segmentación (dice 0.940 interna, 0.941 externa).
• Los mapas de atención de corte y Grad-CAM proporcionaron una interpretabilidad mejorada para la toma de decisiones clínicas.

Conclusiones:

• Las técnicas de aprendizaje profundo muestran un potencial significativo para mejorar el diagnóstico y la gradación de la gravedad de la enfermedad de Meniere.
• El marco MSAS ofrece una utilidad clínica sustancial en el manejo de la EM.
• El estudio avanza la comprensión de la fisiopatología de la enfermedad de Meniere a través del análisis de imágenes avanzadas.