Evaluación de las funciones cardíacas de los peces cebra a partir de ecocardiografía utilizando aprendizaje profundo
Autores: Huang, Mao-Hsiang; Naderi, Amir Mohammad; Zhu, Ping; Xu, Xiaolei; Cao, Hung
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluación de las funciones cardíacas de los peces cebra a partir de ecocardiografía utilizando aprendizaje profundo
Categoría
Gestión y administración
Subcategoría
Gestión de la tecnología y la inovación
Palabras clave
Pez cebra
Enfermedad cardiovascular
Funciones cardíacas
Modelo de aprendizaje profundo
Fracción de eyección
Análisis a gran escala
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El pez cebra es un organismo modelo bien establecido para estudios de enfermedades cardiovasculares en los que una de las tareas más populares es evaluar las funciones cardíacas a partir de los eco-vídeos del latido del corazón. Sin embargo, las técnicas actuales son a menudo lentas y propensas a errores, lo que las hace inadecuadas para análisis a gran escala. Para abordar este problema, diseñamos un método para evaluar automáticamente la fracción de eyección de los peces cebra a partir de eco-vídeos del corazón utilizando una arquitectura de modelo de aprendizaje profundo. Nuestro modelo logró un coeficiente de Dice de validación de 0.967 y una puntuación de IoU de 0.937, lo que atestigua su alta precisión. Nuestros hallazgos de prueba revelaron una tasa de error que oscila entre el 0.11% y el 37.05%, con una tasa de error promedio del 9.83%. Este método es ampliamente aplicable en cualquier entorno de laboratorio y se puede combinar con grabaciones binarias para optimizar la eficacia y consistencia del análisis de vídeo a gran escala. Al facilitar la cuantificación y monitoreo precisos de la función cardíaca en los peces cebra, nuestro enfoque supera a los métodos tradicionales, reduciendo sustancialmente el tiempo y esfuerzo requeridos para el análisis de datos. Las ventajas de nuestro método lo convierten en una herramienta prometedora para la investigación cardiovascular utilizando peces cebra.
Descripción
El pez cebra es un organismo modelo bien establecido para estudios de enfermedades cardiovasculares en los que una de las tareas más populares es evaluar las funciones cardíacas a partir de los eco-vídeos del latido del corazón. Sin embargo, las técnicas actuales son a menudo lentas y propensas a errores, lo que las hace inadecuadas para análisis a gran escala. Para abordar este problema, diseñamos un método para evaluar automáticamente la fracción de eyección de los peces cebra a partir de eco-vídeos del corazón utilizando una arquitectura de modelo de aprendizaje profundo. Nuestro modelo logró un coeficiente de Dice de validación de 0.967 y una puntuación de IoU de 0.937, lo que atestigua su alta precisión. Nuestros hallazgos de prueba revelaron una tasa de error que oscila entre el 0.11% y el 37.05%, con una tasa de error promedio del 9.83%. Este método es ampliamente aplicable en cualquier entorno de laboratorio y se puede combinar con grabaciones binarias para optimizar la eficacia y consistencia del análisis de vídeo a gran escala. Al facilitar la cuantificación y monitoreo precisos de la función cardíaca en los peces cebra, nuestro enfoque supera a los métodos tradicionales, reduciendo sustancialmente el tiempo y esfuerzo requeridos para el análisis de datos. Las ventajas de nuestro método lo convierten en una herramienta prometedora para la investigación cardiovascular utilizando peces cebra.