Prediction of the axial lens position after cataract surgery using deep learning algorithms and multilinear regression

过度拟合 均方误差 人工智能 多线性映射 均方预测误差 算法 白内障手术 交叉验证 回归 数学 计算机科学 机器学习 人工神经网络 统计 眼科 医学 纯数学
作者
Achim Langenbucher,Nóra Szentmáry,Alan Cayless,Jascha Wendelstein,Peter Hoffmann
出处
期刊:Acta Ophthalmologica [Wiley]
卷期号:100 (7) 被引量:9
标识
DOI:10.1111/aos.15108
摘要

The prediction of anatomical axial intraocular lens position (ALP) is one of the major challenges in cataract surgery. The purpose of this study was to develop and test prediction algorithms for ALP based on deep learning strategies.We evaluated a large data set of 1345 biometric measurements from the IOLMaster 700 before and after cataract surgery. The target parameter was the intraocular lens (IOL) equator plane at half the distance between anterior and posterior apex. The relevant input parameters from preoperative biometry were extracted using a principal component analysis. A selection of neural network algorithms was tested using a 5-fold cross-validation procedure to avoid overfitting. The results were then compared with a traditional multilinear regression in terms of root mean squared prediction error (RMSE).Corneal radius of curvature, axial length, anterior chamber depth, corneal thickness, lens thickness and patient age were identified as effective predictive parameters, whereas pupil size, horizontal corneal diameter and Chang-Waring chord did not enhance the model. From the tested algorithms, the Gaussian prediction regression and the Support Vector Machine algorithms performed best (RMSE = 0.2805 and 0.2731 mm), outperforming the multilinear prediction model (0.3379 mm). The mean absolute prediction error yielded 0.1998, 0.1948 and 0.2415 mm for the respective models.Modern prediction techniques may have the potential to outperform traditional multilinear regression techniques as they can deal easily with nonlinearities between input and output parameters. However, in all cases a cross-validation is mandatory to avoid overfitting and misinterpretation of the results.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
JT发布了新的文献求助10
刚刚
星之宇痕发布了新的文献求助20
1秒前
心cxxx发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
shy发布了新的文献求助10
1秒前
飞天猫完成签到,获得积分10
1秒前
zjy147发布了新的文献求助10
1秒前
崔帅完成签到,获得积分10
1秒前
高高的外套完成签到,获得积分10
2秒前
NIkoLI完成签到,获得积分10
2秒前
大西瓜完成签到,获得积分10
2秒前
壮观棒棒糖完成签到,获得积分10
2秒前
shanshan3000完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.1应助松林采纳,获得10
3秒前
4秒前
111完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
科研通AI6.4应助松林采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
斯文败类应助松林采纳,获得10
6秒前
6秒前
潘二毛发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Liora完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
顺利凡松发布了新的文献求助10
7秒前
和平星发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
科研通AI6.1应助松林采纳,获得10
8秒前
大模型应助CY采纳,获得10
8秒前
彩色鸿涛完成签到,获得积分10
9秒前
落后语雪发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
fffzaw完成签到 ,获得积分20
10秒前
FashionBoy应助MonMon采纳,获得10
10秒前
酷炫师发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6439719
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253543
关于积分的说明 17567261
捐赠科研通 5497753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899365
邀请新用户注册赠送积分活动 1876188
关于科研通互助平台的介绍 1716645