研究目的
开发和评估一种深度学习模型(DeepSeeNet),该模型基于彩色眼底照片,利用AREDS简化严重程度分级标准对患者年龄相关性黄斑变性的严重程度进行自动分类。
研究成果
DeepSeeNet在基于患者的AMD严重程度分类中比视网膜专家实现了更高的准确率,展示了深度学习增强临床决策的潜力。该模型通过子网络和显著性图提高了透明度。未来的工作应包括包含更多晚期AMD病例的大型数据集、多模态成像以及在多样化人群中的验证。
研究不足
该数据集存在病例分布不均衡的情况,尤其是晚期AMD图像比例较低(占训练集的13.0%),这可能影响模型性能。仅依赖彩色眼底照片而未采用OCT等其他成像方式,且可能存在图像质量问题(如数字伪影、亮度变化等),这些因素都可能导致误分类。
1:实验设计与方法选择:
DeepSeeNet被设计为一个深度学习模型,通过首先检测每只眼睛的AMD风险因素(玻璃膜疣大小、色素异常),然后使用AREDS简化严重程度量表计算基于患者的评分,从而模拟人类分级过程。该模型采用具有Inception-v3架构的卷积神经网络(CNN)。
2:样本选择与数据来源:
使用了AREDS数据集,包含来自4,549名参与者的59,302张彩色眼底图像。数据集分为训练集(来自4,099名参与者的58,402张图像)和测试集(来自450名参与者的900张图像)。金标准标签来自阅读中心的评级。
3:实验设备与材料清单:
一台配备32个Intel Xeon CPU、NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti 11Gb GPU、512 Gb RAM的服务器,以及包括Keras(后端为TensorFlow)在内的软件。
4:实验流程与操作步骤:
图像通过裁剪至包含黄斑的方形区域并缩放至224x224像素进行预处理。模型使用Adam优化器进行训练,学习率为0.0001,小批量大小为32张图像,训练5个周期。
5:0001,小批量大小为32张图像,训练5个周期。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:性能评估采用总体准确率、特异性、敏感性、Cohen’s kappa和AUC。统计显著性通过2000次自助法样本的95%置信区间进行评估。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容