人工智能模型用于感染性角膜炎分类的准确性如何?

编者按:感染性角膜炎(IK)是一种威胁视力的疾病,需要及早明确诊断后进行治疗。然而,IK临床特征缺乏特异性、微生物培养产量低以及培养时间长等原因使得IK治疗往往被延误,临床需要更加快速、准确的诊断方式应用于IK的诊疗。深度学习(DL)是人工智能(AI)领域的重要技术,已被证明在高精度地进行IK自动诊断方面极有前景,但其诊断的准确性尚无研究详细阐明。印度尼西亚雅加达大学的Randy Sarayar等人针对此方面内容进行了系统综述和荟萃分析,评估了现有DL模型用于IK分类的准确性,为更有效率地诊疗IK患者提供了助力。


研究者们在PubMed、Google Scholars、Proquest、ScienceDirect、Cochrane和Scopus数据库进行系统检索,检索关键词为“角膜炎”、“角膜溃疡”、“眼部疾病”、“视网膜病变”、“人工智能”、“深度学习”和“机器学习”,纳入包括角膜的裂隙灯检查和DL性能有效性的研究(图1)。研究审查的主要结果是AI机器学习/DL算法的准确性和分类能力,使用MetaXL 5.2软件对提取的数据进行了分析。


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图1. 研究使用的在线数据库和各自的搜索策略


结果显示,2002年至2022年共有11篇文章,总数据集为34070幅图像(图2)。所有研究都使用了卷积神经网络(CNNs),其中ResNet和DenseNet模型是研究中使用最多的模型。大多数AI模型表现更优,曲线下总面积(AUC)为0.851,区分IK与非IK的准确率为96.6%,合并AUC为0.895,分类细菌性角膜炎(BK)与真菌性角膜炎(FK)的准确度为64.38%。


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图2. 每个纳入研究的数据集图像数量


这项研究表明,DL算法在诊断和分类IK方面具有极大潜力,其准确性即便不是更优,也与训练有素的角膜专家相当。然而,各种因素,例如DL模型的独特架构、过拟合问题、数据集的图像质量以及IK本身的复杂性,仍然阻碍了DL在日常临床实践中的普遍适用性。


参考文献:Randy Sarayar, Yeni Dwi Lestari, Arnaud A. A. Setio,Ratna Sitompul. Accuracy of artificial intelligence model for infectious keratitis classification: a systematic review and meta-analysis. Front Public Health. 2023 Nov 24:11:1239231. doi: 10.3389/fpubh.2023.1239231. eCollection 2023.


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条评论

  • Linda Gareth
    2015年3月6日, 下午2:51

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