Deneye - Модуль оценки на основе ИИ

Модуль оценки на основе ИИ

ИИ анализирует снимки сетчатки менее чем за две секунды — помогая офтальмологам выявить диабетическое поражение глаз до развития необратимых осложнений.

Модуль оценки Deneye анализирует снимки глазного дна и присваивает одну из пяти международных стандартизированных степеней тяжести диабетической ретинопатии. Это дает офтальмологу немедленное, основанное на доказательствах начальное предположение — снижая рабочую нагрузку при сохранении полной клинической ответственности.

ИИ никогда не работает автономно. Каждая оценка проверяется и подтверждается сертифицированным офтальмологом перед любыми клиническими действиями.

Надежность при работе с известными данными. На контрольном наборе модели и обоих наборах оценки IDRiD (1249 изображений) ни один случай тяжелой или пролиферативной диабетической ретинопатии не был классифицирован как “Отсутствие диабетической ретинопатии”. На наборах данных с выраженным смещением домена эта граница снижается — ключная причина, по которой каждая оценка ИИ проверяется офтальмологом и каждый новый сайт развертывания сначала оценивается на собственных изображениях.

Как это работает

Три этапа от снимка к результату оценки

1

Изображение захвачено

Специалист по скринингу фотографирует сетчатку пациента с помощью любой стандартной камеры для исследования глазного дна. Изображение загружается на платформу Deneye — даже с удаленного места без постоянного интернет-соединения.

2

ИИ оценивает за <2 секунды

Модель ИИ предварительно обрабатывает изображение и предсказывает степень тяжести диабетической ретинопатии по международной клинической 5-балльной шкале. Результат немедленно появляется в рабочем списке офтальмолога.

3

Офтальмолог подтверждает

Сертифицированный офтальмолог проверяет изображение и предложение ИИ. Они подтверждают, корректируют или переопределяют оценку. Только после проверки человеком результат доходит до пациента.

Пять степеней тяжести диабетической ретинопатии

На основе международной клинической шкалы степени тяжести диабетической ретинопатии

Степень	Название	Что это означает	Рекомендуемое наблюдение
0	Отсутствие диабетической ретинопатии	Нет видимых признаков диабетического поражения сетчатки	Плановый ежегодный скрининг
1	Легкая непролиферативная диабетическая ретинопатия	Ранние изменения: микроаневризмы (небольшие выпячивания в кровеносных сосудах сетчатки)	Проверка офтальмолога
2	Умеренная непролиферативная диабетическая ретинопатия	Более обширные изменения: кровоизлияния, твердые экссудаты, ватные пятна	Проверка офтальмолога
3	Тяжелая непролиферативная диабетическая ретинопатия	Значительное повреждение сосудов, высокий риск прогрессирования в пролиферативную диабетическую ретинопатию	Срочное направление к специалисту по заболеваниям сетчатки
4	Пролиферативная диабетическая ретинопатия	Продвинутая стадия: рост хрупких новых кровеносных сосудов, высокий риск серьезной потери зрения	Срочное направление на лечение (например, лазерная хирургия, инъекции)

Независимая валидация на 37 368 изображениях

Протестировано на четырех независимых наборах данных из четырех стран — ни один не использовался во время обучения

Стандартной мерой производительности при оценке диабетической ретинопатии является Квадратичная взвешенная каппа (QWK) — статистика, которая сравнивает оценки ИИ с оценками опытных офтальмологов с более высокими штрафами за больше расхождения. Она варьируется от 0 (не лучше случайного) до 1,0 (идеальное соответствие). Каппа выше 0,80 обычно считается “отличной” в литературе по оценке диабетической ретинопатии.

Набор данных	Изображения	Страна	QW каппа	Точность соседних классов
APTOS 2019 (hold-out)	733	Индия	0.896	97.5%
IDRiD Training	413	Индия	0.710	90.8%
IDRiD Testing	103	Индия	0.607	85.4%
Messidor-2	1,744	Франция	0.499	89.1%
EyePACS	35,108	США	0.420	87.4%
Итого (внешние)	37,368	4 страны	0.440	87.6%

Строка контрольного набора APTOS состоит из изображений, исключенных из обучающего набора модели; остальные четыре набора полностью внешние — модель никогда их не видела ни в каком виде.

Замечание о смещении домена (Messidor-2 каппа 0,499, EyePACS 0,420). Модель была обучена на индийских снимках сетчатки (APTOS 2019). Изображения Messidor-2 и EyePACS поступают из французских и американских клиник с различными камерами, условиями освещения и демографией пациентов, и точность оценки соответственно снижается — на этих двух наборах данных 2 из 110 и 111 из 1580 случаев тяжелой или пролиферативной диабетической ретинопатии соответственно были оценены как “Отсутствие диабетической ретинопатии”. Смещение домена является хорошо задокументированной проблемой в литературе по ИИ для диабетической ретинопатии. Именно поэтому ИИ строго является средством сортировки при обязательной проверке офтальмолога, и именно поэтому каждый сайт развертывания оценивается на собственных изображениях перед клиническим использованием.

Кривые обучения и матрица ошибок

Обучающий набор APTOS 2019 (2929 изображений), проверка контрольного набора 20% (733 изображения). Лучшая достигнутая QWK: 0,896.

Потери при обучении и QW каппа по эпохам на протяжении 20 эпох — Потери при обучении и проверке и QWK по эпохам. Сходимость происходит после фазы только заголовка (первые 3 эпохи). Модель достигает стабильной QWK 0,896 к эпохе 20.

Матрица ошибок 5x5: оценка ИИ в сравнении с экспертной оценкой на контрольном наборе APTOS — Матрица ошибок на контрольном наборе APTOS из 733 изображений. Ошибки вне диагонали почти полностью относятся к соседним градациям (один уровень). Ни один случай тяжелой или пролиферативной диабетической ретинопатии (степени 3–4) не появляется в столбце степени 0 “Отсутствие диабетической ретинопатии”.

Подробный отчет об оценке ИИ доступен по запросу. Отчет включает полные метрики валидации по всем наборам данных, матрицы ошибок для каждого набора данных, сравнения распределения градаций и полную документацию методологии.

Запросить отчет