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Ein auf Deep Learning basierendes multimodales Fusionsmodell zur Hautläsionsdiagnose unter Verwendung von von Smartphones erfassten klinischen Bildern und Metadaten

Xiaobing Pi and Jiehua Li Wei Luo Xinchi Qin Wentao Chen Wenjun Gan Haoyang He Weili Jiang Ronghua Yang Sitong Zhou Chubin Ou

Zusammenfassung

Einleitung: Hautkrebs ist eine der häufigsten Krebsarten. Ein für die Öffentlichkeit zugängliches Werkzeug könnte zur Früherkennung maligner Läsionen beitragen. Ziel dieser Studie war die Entwicklung eines Deep-Learning-Modells zur Klassifikation von Hautläsionen mithilfe klinischer Bilder und Meta-Daten, die mit Smartphones gesammelt wurden.Methoden: Es wurde ein tiefes neuronales Netzwerk mit zwei Encodern entwickelt, um Informationen aus Bilddaten und Meta-Daten zu extrahieren. Ein multimodales Fusionsmodul mit intra-modaler Selbst-Attention und inter-modaler Kreuz-Attention wurde vorgeschlagen, um Bilddaten- und Meta-Daten-Features effektiv zu kombinieren. Das Modell wurde anhand einer öffentlichen Datensatz trainiert und anhand einer fünffachen Kreuzvalidierung mit anderen state-of-the-art-Methoden verglichen.Ergebnisse: Die Einbeziehung von Meta-Daten zeigte eine signifikante Verbesserung der Modellleistung. Unser Modell erreichte gegenüber anderen Methoden zur Fusion von Meta-Daten höhere Werte hinsichtlich Genauigkeit, ausgewogener Genauigkeit und Fläche unter der ROC-Kurve (AUC), mit durchschnittlichen Werten von 0,768 ± 0,022, 0,775 ± 0,022 und 0,947 ± 0,007.Schlussfolgerung: Es wurde erfolgreich ein Deep-Learning-Modell zur Diagnose von Hautläsionen entwickelt, das Bilder und Meta-Daten, die mit Smartphones erfasst wurden, nutzt. Das vorgeschlagene Modell zeigte vielversprechende Leistung und könnte ein potenzielles Werkzeug für die Früherkennung von Hautkrebs darstellen.


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