人工智能在眼科中的应用:ResNet-50 和 VGG-19 在白内障和青光眼诊断中的应用。

Leonardo Paul Sanchez Davila, Ruth Evelyn Rogel Rivera, Joofre Antonio Honores Tapia, Wilmer Braulio Rivas Asanza
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En esta investigación se rediseñaron veinticuatro algoritmos a partir de las estructuras ResNet-50 y VGG-19, modificando las entradas (conjuntos de 15, 25 y 35 imágenes) y los ciclos de propagación (20 y 25 épocas), con el objetivo de optimizar el nivel de precisión en el diagnóstico de catarata y glaucoma; además, se utilizó el estadístico U de Mann Whitney para comparar los valores medios de los parámetros pérdida, precisión, rendimiento y tiempo, logrando identificar que solamente en este último las diferencias son estadísticamente significativas. 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摘要

技术的崛起正在给全世界带来重大变革,尤其是在人工智能(AI)领域。目前,大公司正在采取行动,将其大部分资源用于开发各种活动的自动化技术,其中包括卫生部门的活动。在这方面,眼科吸引了人工智能的一个分支--卷积神经网络(CNN)的注意,因为它可以提供足够的数据,保证在检测眼部疾病/异常时具有高水平的预测能力。在这项研究中,从 ResNet-50 和 VGG-19 结构中重新设计了二十四种算法,修改了输入(15、25 和 35 幅图像集)和传播周期(20 和 25 个历元),目的是优化白内障和青光眼诊断的准确性水平;此外,还使用了曼-惠特尼 U 统计法来比较损失、准确性、性能和时间参数的平均值,发现只有后者的差异在统计学上是显著的。结果表明,最有效的白内障诊断算法是根据 VGG-19 结构开发的,以 25 幅图像作为输入,训练历时为 20 次;另一方面,青光眼诊断没有达到足够的准确度水平。
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Inteligencia artificial aplicada a la oftalmología: ResNet-50 y VGG-19 en el diagnóstico de catarata y glaucoma
El auge de la tecnología está produciendo importantes cambios a nivel mundial, sobre todo en materia de inteligencia artificial (IA). Actualmente las grandes compañías han emprendido acciones y destinan gran parte de sus recursos al desarrollo de tecnologías que permitan automatizar diferentes actividades, entre ellas las del sector de la salud. En tal sentido, la oftalmología ha captado la atención de una rama de la IA, las redes neuronales convolucionales (RNC), debido a que puede ser provista de suficientes datos para garantizar niveles altos de predicción en la detección de enfermedades/anomalías oculares. En esta investigación se rediseñaron veinticuatro algoritmos a partir de las estructuras ResNet-50 y VGG-19, modificando las entradas (conjuntos de 15, 25 y 35 imágenes) y los ciclos de propagación (20 y 25 épocas), con el objetivo de optimizar el nivel de precisión en el diagnóstico de catarata y glaucoma; además, se utilizó el estadístico U de Mann Whitney para comparar los valores medios de los parámetros pérdida, precisión, rendimiento y tiempo, logrando identificar que solamente en este último las diferencias son estadísticamente significativas. Los resultados revelaron que el algoritmo más eficiente en el diagnóstico de catarata fue desarrollado a partir de la estructura VGG-19 con 25 imágenes tomadas como entrada con 20 épocas de entrenamiento; por su parte, no se lograron obtener niveles de precisión adecuados para el diagnóstico de glaucoma.
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