論文の概要: Discovering novel systemic biomarkers in photos of the external eye
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.08998v1
- Date: Tue, 19 Jul 2022 00:28:38 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-07-20 13:39:49.656630
- Title: Discovering novel systemic biomarkers in photos of the external eye
- Title(参考訳): 外眼写真における新しい全身バイオマーカーの発見
- Authors: Boris Babenko, Ilana Traynis, Christina Chen, Preeti Singh, Akib
Uddin, Jorge Cuadros, Lauren P. Daskivich, April Y. Maa, Ramasamy Kim, Eugene
Yu-Chuan Kang, Yossi Matias, Greg S. Corrado, Lily Peng, Dale R. Webster,
Christopher Semturs, Jonathan Krause, Avinash V. Varadarajan, Naama Hammel,
Yun Liu
- Abstract要約: 開発は、カリフォルニア州ロサンゼルス郡11カ所で糖尿病検診中の糖尿病患者49,015人の151,237枚の画像を活用した。
評価対象は, ロサンゼルス郡の3つの独立した部位, およびアトランタ大地域(GA)において, 28,869人の糖尿病患者と非糖尿病患者の3つのバリデーションセット(A, B, C)であった。
DLSはベースラインと比較して,AST>36,Ca8.6,eGFR60,Hgb11,血小板150,ACR>=300,WBC4の検出において,統計的に有意な優れた性能を示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.1989194363663245
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: External eye photos were recently shown to reveal signs of diabetic retinal
disease and elevated HbA1c. In this paper, we evaluate if external eye photos
contain information about additional systemic medical conditions. We developed
a deep learning system (DLS) that takes external eye photos as input and
predicts multiple systemic parameters, such as those related to the liver
(albumin, AST); kidney (eGFR estimated using the race-free 2021 CKD-EPI
creatinine equation, the urine ACR); bone & mineral (calcium); thyroid (TSH);
and blood count (Hgb, WBC, platelets). Development leveraged 151,237 images
from 49,015 patients with diabetes undergoing diabetic eye screening in 11
sites across Los Angeles county, CA. Evaluation focused on 9 pre-specified
systemic parameters and leveraged 3 validation sets (A, B, C) spanning 28,869
patients with and without diabetes undergoing eye screening in 3 independent
sites in Los Angeles County, CA, and the greater Atlanta area, GA. We compared
against baseline models incorporating available clinicodemographic variables
(e.g. age, sex, race/ethnicity, years with diabetes). Relative to the baseline,
the DLS achieved statistically significant superior performance at detecting
AST>36, calcium<8.6, eGFR<60, Hgb<11, platelets<150, ACR>=300, and WBC<4 on
validation set A (a patient population similar to the development sets), where
the AUC of DLS exceeded that of the baseline by 5.2-19.4%. On validation sets B
and C, with substantial patient population differences compared to the
development sets, the DLS outperformed the baseline for ACR>=300 and Hgb<11 by
7.3-13.2%. Our findings provide further evidence that external eye photos
contain important biomarkers of systemic health spanning multiple organ
systems. Further work is needed to investigate whether and how these biomarkers
can be translated into clinical impact.
- Abstract(参考訳): 最近,糖尿病性網膜疾患とHbA1c上昇の徴候が認められた。
本稿では,外眼写真に追加の全身的な医療状況に関する情報が含まれているかを評価する。
肝 (アルブミン, ast), 腎臓 (レースフリーの2021 ckd-epi クレアチニン式, 尿 acr) , 骨と鉱物 (カルシウム), 甲状腺 (tsh), 血液量 (hgb, wbc, 血小板) など, 外部の眼の写真を入力として, 複数の全身パラメータを推定する深層学習システム (dls) を開発した。
カリフォルニア州ロサンゼルス郡で糖尿病検診を受けた49,015人の患者から151,237枚の画像が撮影された。
評価は、事前に指定された9つのシステムパラメータに注目し、ロサンゼルス郡とアトランタ大都市圏の3つの独立した場所で糖尿病患者28,869名を対象に、3つの検証セット(a, b, c)を活用した。
臨床検診変数(年齢,性別,人種・民族,糖尿病年数など)を取り入れたベースラインモデルと比較した。
基準値と比較すると, DLSはAST>36, カルシウム<8.6, eGFR<60, Hgb<11, 血小板<150, ACR>=300, WBC<4の検出において統計的に有意な優れた性能を示した。
ACR>=300, Hgb<11が7.3~13.2%, DLSはACR>=300, Hgb<11が7.3~13.2%であった。
以上の結果から,外眼写真は複数の臓器系にまたがる全身の健康に重要なバイオマーカーを含んでいることが示唆された。
これらのバイオマーカーが臨床的影響にどのように変換されるかを調べるためには、さらなる研究が必要である。
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