Frontiers in Medicine
Công bố khoa học tiêu biểu
* Dữ liệu chỉ mang tính chất tham khảo
Đục thủy tinh thể ở trẻ em là nguyên nhân chính gây mù lòa ở trẻ sơ sinh trên toàn thế giới. Mặc dù các nghiên cứu trước đây đã phát triển hệ thống chẩn đoán trí tuệ nhân tạo (AI) để phát hiện đục thủy tinh thể ở trẻ em tại một trung tâm duy nhất, nhưng khả năng tổng quát của nó không lý tưởng do tiếng ồn phức tạp và sự không đồng nhất của hình ảnh máy slit-lamp từ nhiều trung tâm, điều này cản trở việc áp dụng các hệ thống AI này tại các phòng khám thực tế. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã phát triển hai chiến lược phân vùng thủy tinh thể (LPSs) dựa trên học sâu Faster R-CNN và biến đổi Hough để cải thiện khả năng tổng quát của việc phát hiện đục thủy tinh thể ở trẻ em. Tổng cộng có 1.643 hình ảnh máy slit-lamp từ nhiều trung tâm được thu thập từ năm phòng khám nhãn khoa đã được sử dụng để đánh giá hiệu suất của các LPS. Khả năng tổng quát của Faster R-CNN trong việc sàng lọc và phân loại đã được khám phá bằng cách thêm tuần tự các hình ảnh đa trung tâm vào tập dữ liệu huấn luyện. Đối với việc phân vùng thủy tinh thể bình thường và bất thường, Faster R-CNN đạt được tỷ lệ giao nhau trung bình là 0.9419 và 0.9107, lần lượt, và độ chính xác trung bình của chúng đều > 95%. So với biến đổi Hough, độ chính xác, độ đặc hiệu và độ nhạy của Faster R-CNN trong việc phân loại vùng đục đã được cải thiện lần lượt là 5.31, 8.09 và 3.29%. Những cải thiện tương tự cũng được trình bày trong việc phân loại mật độ đục và vị trí khác. Kích thước mẫu huấn luyện tối thiểu mà Faster R-CNN yêu cầu được xác định trên hình ảnh máy slit-lamp từ nhiều trung tâm. Hơn nữa, Faster R-CNN đạt được việc phân vùng thủy tinh thể theo thời gian thực chỉ với 0.25 giây cho một hình ảnh đơn lẻ, trong khi biến đổi Hough cần 34.46 giây. Cuối cùng, bằng cách sử dụng các kỹ thuật Grad-Cam và t-SNE, các vùng tổn thương liên quan nhất đã được làm nổi bật trong các bản đồ nhiệt, và các đặc điểm cấp cao đã được phân biệt. Nghiên cứu này cung cấp một LPS hiệu quả để cải thiện khả năng tổng quát trong phát hiện đục thủy tinh thể ở trẻ em. Hệ thống này có tiềm năng được áp dụng cho hình ảnh máy slit-lamp từ nhiều trung tâm.
- 1
- 2
- 3
- 4