論文の概要: KneeXNeT: An Ensemble-Based Approach for Knee Radiographic Evaluation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.07526v1
- Date: Tue, 10 Dec 2024 14:02:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-12-11 14:35:59.012003
- Title: KneeXNeT: An Ensemble-Based Approach for Knee Radiographic Evaluation
- Title(参考訳): KneeXNeT: Kneeラジオグラフィー評価のためのアンサンブルベースアプローチ
- Authors: Nicharee Srikijkasemwat, Soumya Snigdha Kundu, Fuping Wu, Bartlomiej W. Papiez,
- Abstract要約: 変形性膝関節症(OA)は関節症で最も一般的な疾患であり、障害の主な原因である。
本研究は, 膝OA重症度を分類し, 専門家による評価の必要性を低減させる自動深層学習モデルを開発した。
我々のアンサンブルモデルであるKneeXNetは0.72の精度を達成し、膝OA評価の自動化ツールとしての可能性を示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.715859759904031
- License:
- Abstract: Knee osteoarthritis (OA) is the most common joint disorder and a leading cause of disability. Diagnosing OA severity typically requires expert assessment of X-ray images and is commonly based on the Kellgren-Lawrence grading system, a time-intensive process. This study aimed to develop an automated deep learning model to classify knee OA severity, reducing the need for expert evaluation. First, we evaluated ten state-of-the-art deep learning models, achieving a top accuracy of 0.69 with individual models. To address class imbalance, we employed weighted sampling, improving accuracy to 0.70. We further applied Smooth-GradCAM++ to visualize decision-influencing regions, enhancing the explainability of the best-performing model. Finally, we developed ensemble models using majority voting and a shallow neural network. Our ensemble model, KneeXNet, achieved the highest accuracy of 0.72, demonstrating its potential as an automated tool for knee OA assessment.
- Abstract(参考訳): 変形性膝関節症(OA)は関節症で最も一般的な疾患であり、障害の主な原因である。
OA重症度を診断するにはX線画像の専門的な評価が必要であり、一般的には時間集約的なプロセスであるKellgren-Lawrence gradingシステムに基づいている。
本研究の目的は, 膝OA重症度を分類し, 専門家による評価の必要性を減らし, 自動深層学習モデルを開発することである。
まず,10種類の最先端ディープラーニングモデルを評価し,個々のモデルで0.69の最高精度を達成した。
クラス不均衡に対処するために、重み付けサンプリングを用い、精度を0.70に改善した。
さらに、Smooth-GradCAM++を用いて、決定に影響を及ぼす領域を可視化し、最高の性能モデルの説明可能性を高める。
最後に,多数決と浅いニューラルネットワークを用いたアンサンブルモデルを開発した。
我々のアンサンブルモデルであるKneeXNetは0.72の精度を達成し、膝OA評価の自動化ツールとしての可能性を示した。
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