論文の概要: Unsupervised deep learning for grading of age-related macular
degeneration using retinal fundus images
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.11993v1
- Date: Thu, 22 Oct 2020 19:13:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-10-04 08:18:13.865088
- Title: Unsupervised deep learning for grading of age-related macular
degeneration using retinal fundus images
- Title(参考訳): 網膜基底画像を用いた加齢黄斑変性の非教師的深層学習
- Authors: Baladitya Yellapragada, Sascha Hornhauer, Kiersten Snyder, Stella Yu,
Glenn Yiu
- Abstract要約: 監視されたニューラルネットワークは網膜基底画像の階調を自動化することができるが、労働集約的なアノテーションを必要とし、特定の訓練されたタスクに制限される。
ここでは、年齢関連眼疾患研究(AREDS)の眼底写真を用いて、年齢関連黄斑変性症(AMD)の重症度に非パラメータ識別(NPID)を用いた教師なしネットワークを用いた。
教師なしのアルゴリズムは, 異なるAMD分類体系にまたがる多角性を示し, 教師ネットワークや眼科医に匹敵する不均衡の精度を実現した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.4699455652461724
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Many diseases are classified based on human-defined rubrics that are prone to
bias. Supervised neural networks can automate the grading of retinal fundus
images, but require labor-intensive annotations and are restricted to the
specific trained task. Here, we employed an unsupervised network with
Non-Parametric Instance Discrimination (NPID) to grade age-related macular
degeneration (AMD) severity using fundus photographs from the Age-Related Eye
Disease Study (AREDS). Our unsupervised algorithm demonstrated versatility
across different AMD classification schemes without retraining, and achieved
unbalanced accuracies comparable to supervised networks and human
ophthalmologists in classifying advanced or referable AMD, or on the 4-step AMD
severity scale. Exploring the networks behavior revealed disease-related fundus
features that drove predictions and unveiled the susceptibility of more
granular human-defined AMD severity schemes to misclassification by both
ophthalmologists and neural networks. Importantly, unsupervised learning
enabled unbiased, data-driven discovery of AMD features such as geographic
atrophy, as well as other ocular phenotypes of the choroid, vitreous, and lens,
such as visually-impairing cataracts, that were not pre-defined by human
labels.
- Abstract(参考訳): 多くの病気は、偏見がちな人間の定義したルーブリックに基づいて分類される。
監視されたニューラルネットワークは網膜基底画像の階調を自動化することができるが、労働集約的なアノテーションを必要とし、特定の訓練されたタスクに制限される。
そこで我々は、年齢関連眼疾患研究(AREDS)の眼底写真を用いて、年齢関連黄斑変性症(AMD)の重症度を非パラメータ識別(NPID)で測定した。
教師なしのアルゴリズムは, 異なるAMD分類方式に対して, トレーニングを行なわず, 教師ネットワークや人間の眼科医に匹敵する, 高度なAMD分類や参照可能なAMD分類, あるいは4段階のAMD重度尺度において, 最適性を示した。
ネットワークの行動を調べると、予測を駆動する病原体の特徴が明らかになり、眼科医とニューラルネットワークの両方による誤分類に対するより粒度の細かいAMD重症度スキームの感受性が明らかになった。
重要な点は、教師なし学習によって、地理的萎縮のようなamdの特徴や、人間のラベルによって事前に定義されていない、脈絡膜、硝子体、水晶体の他の眼表現型、視覚障害者白内障などのデータ駆動型の発見を可能にしたことである。
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