一个自动化的深层细分和分类模型用于腰椎椎间盘退化,并澄清其对临床决策的影响
Zafer Soydan1, Emru Bayramoglu2, Recep Karasu2
1Orthopedics and Traumatology, Bhtclinic İstanbul Tema Hospital, Nisantası University, Istanbul, Turkey.
Global spine journal
|September 12, 2023
概括
一个新的卷积神经网络 (CNN) 准确地对椎间盘退化 (IVDD) 进行分级,并改善医生的决策. 这种人工智能工具显示出高准确度和可靠性,仅仅超越了人类的评分.
科学领域:
- 医疗成像中的人工智能
- 脊柱成像分析 脊柱成像分析
- 机器学习用于疾病分类的机器学习
背景情况:
- 椎间盘退化 (IVDD) 评估对于临床决策至关重要.
- 当前的分级方法可能是主观的,耗时的.
- 开发用于IVDD分级的自动化工具是积极研究的领域.
研究的目的:
- 开发可靠的卷积神经网络 (CNN) 用于细分和分类椎间盘退化 (IVDD).
- 评估这个CNN工具对医生临床决策的影响.
- 建立一个可复制和准确的AI模型用于IVDD分级.
主要方法:
- 一个横截面数据库研究,涉及来自1137名患者的5685个磁盘.
- 使用U-net进行细分和Inception V3用于IVDD的分类.
- 在1815个磁盘上训练和测试模型,90%用于训练,10%用于测试.
- 评估模型的性能,可靠性 (ICC,kappa) 和对医生决策的影响.
主要成果:
- 实现了高细分精度 (.9597) 和分类精度 (.9346).
- 在CNN和地面真相之间表现出强烈的协议 (ICC .95-.97).
- 在CNN的帮助下,医生的成功率提高了7.9%至22%.
结论:
- 开发的自动化CNN模型在IVDD的准确性和可靠性方面明显超过了人类的分级.
- 美国有线电视新闻网的表现与现有的文献基准相提并论.
- 人工智能协助对医生的临床决策产生了积极影响,提高了诊断能力.
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