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La detección automática y rápida de la mpox en casos médicos es clínicamente significativa, ya que la enfermedad puede ser similar a una variedad de otras erupciones vesiculares o pustulares en la evaluación visual inicial. En la práctica, los clínicos no prestan mucha atención únicamente a la morfología de las lesiones, sino que combinan el patrón, la distribución, la historia, el riesgo de exposición, el contexto epidemiológico y la confirmación enlaboratorio 1. No obstante, las herramientas computacionales utilizan imágenes y también pueden realizar un procedimiento de triaje útil en entornos donde la revisión dermatológica especializada está limitada o retrasada. Es especialmente aplicable en el seguimiento de brotes, el cribado teledermatológico y los entornos con recursos limitados y que tienen un número significativo de casos posibles que deben priorizarse para someterse a pruebas confirmatorias.
Los enfoques basados en aprendizaje profundo también han surgido como atractivos para esta tarea, ya que pueden descubrir imágenes discriminativas de lesiones sin necesidad de usar descriptores que deben crearsemanualmente 2. La revisión más popular de la literatura sigue siendo la de redes neuronales convolucionales debido a su eficacia en texturas locales, rango de color y reconocimiento de márgenes de lesiones3. Trabajos recientes han desarrollado aún más este paradigma con la ayuda del aprendizaje por transferencia, mecanismos de atención y módulos transformadores, que intentan modelar una mayor dependencia espacial de la imagen. No obstante, la literatura sobre mpox tiene un rendimiento reportado alto que debe tomarse con precaución. Una gran variedad de estudios ha utilizado conjuntos de datos públicos dispersos, tiene diferentes conjuntos de clases heterogéneas o compara resultados con diversos regímenes de preprocesamiento yvalidación 4. Por ello, a menudo surge el dilema de si los aumentos en el rendimiento son resultado de un modelo verdaderamente superior, una división deseable, aumentos vigorosos o disparidades en la formulación de la tarea subyacente.
La MPOX sigue siendo una de las enfermedades infecciosas más importantes con implicaciones adversas para la salud pública, ya que sus lesiones que implican infecciones cutáneas pueden confundirse con otras lesiones vesiculares y pustulares en la interfaz durante el cribado ocular durante el examenprimario 5. Prácticamente, los clínicos no hacen su diagnóstico de mpox basándose en la morfología: el patrón, la distribución, la historia, la epidemiología y la confirmación en laboratorio son componentes de la decisióndiagnóstica 6. No obstante, pueden desempeñar un papel beneficioso en el proceso de triaje con la ayuda de herramientas computacionales que dependen de las imágenes, especialmente cuando la experiencia de los dermatólogos es insuficiente, lenta o no disponible. Podrían ser aplicables en teledermatología, en casos donde un brote deba abordarse mediante cribado, y en lugares con limitaciones de recursos donde los casos sospechosos en la lista de prioridades deben abordarserápidamente 7.
Los métodos basados en aprendizaje profundo, porque permiten aprender representaciones discriminativas de lesiones, serían atractivos para esta tarea porque aprenden tales representaciones sin descriptores elaborados a mano, dependiendo de las características de las imágenesde entrada 8. Ha sido una auténtica fiebre en el campo de las imágenes dermatológicas utilizar redes neuronales convolucionales (CNN) para analizar imágenes, ya que poseen la capacidad de codificar textura local, la periferia de las lesiones y un significado morfológico exquisito. Estudios posteriores han proporcionado este paradigma mediante aprendizaje por transferencia, atención y submódulos basados en transformadores para aprender relaciones espaciales más generales y tendenciascontextuales 9. No obstante, la literatura sobre la imagen por mpox sigue siendo heterogénea. No es raro que el rendimiento se informe no solo de la selección de arquitectura, sino también de la estructura del conjunto de datos, el plan de aumento, la definición de clases y la estructurade validación 10. Entonces, un buen rendimiento en los titulares no indica necesariamente una mayor generalización.
En el trabajo actual, este problema se resuelve utilizando un benchmark de clasificación de imágenes mpox binaria más perceptible einternamente consistente 11. No aborda la contribución en el formato de proponer una arquitectura híbrida completamente nueva, ya que los métodos CNN-transformadores ya se han esparcido en toda la literatura12. Más bien, el experimento introduce una comparación estándar con la descomposición binaria primaria explícita, donde las piezas adicionales de evidencia multiclase, preprocesamiento/entrenamiento y rendimiento del modelo se consideran de forma amigable para protocolos, y el rendimiento del modelo se considera de forma conservadora en comparación con el entornoexperimental 13. En este paradigma, un modelo CNN-transformer puede seguir teniendo importancia funcional, ya que las CNN están óptimamente estructuradas para captar información local de lesiones, mientras que las representaciones basadas en transformadores tienen el potencial de representar también estructuras espaciales a largo alcance de interés en dermatología.
La investigación reciente sobre clasificación de imágenes sobre mpox puede dividirse en tres grandes corrientes de investigación que se basan en una metodología. Este último se basa en las CNN convencionales y el aprendizaje por transferencia debido a su madurez, velocidad de cálculo y recreación de texturas específicas de lalesión 14. Este último explora modelos basados en la atención o transformadores, más adecuados para aprender el contexto global de la lesión. El tercero integra convolucional y atención en las tuberías híbridas para preservar la sensibilidad local pero utilizando modelado contextual de cuerpo mayor. Varios de los estudios reportan un alto rendimiento que no puede compararse fácilmente directamente porque difieren en el tamaño de su conjunto de datos, la estrategia de curación, la estructura de sus clases, el preprocesamiento y el protocolode validación 15. Son orientados a la clasificación binaria, a la discriminación dermatológica multiclase, no todos con las mismas medidas de evaluación. Los conjuntos de datos de imágenes mpox disponibles públicamente también pueden incluir imágenes casi duplicadas o muy similares, que requerirán un rendimiento aparente inflado en caso de que el control dividido no seasuficiente 16.
El análisis dado se basa en un conjunto binario controlado de 2.280 fotografías de lesiones cutáneas, 1.020 fotografías de mpox y 1.260 fotografías de Otros. La Otra categoría se solapa con las lesiones no mpox que aparecen a simple vista, lo que sitúa la tarea en una formulación de triaje temprano clínicamente interesante, en comparación con un sistema completo de localizacióndermatológica 17. Todas las imágenes fueron redimensionadas, normalizadas, estandarizadas, ampliadas y evaluadas en una típica cadena interna de validación de entrenamiento. El objetivo principal fue comparar el comportamiento de modelos convencionales e híbridos de aprendizaje profundo en un benchmark transparente y concluir si la arquitectura híbrida sugerida ofrece un equilibrio superior entre discriminación e interpretabilidad, en comparación con las referencias populares.
La carencia definitiva que cubre la versión revisada actual no es la mera presentación del modelo híbrido, ya que las estrategias del transformador híbrido CNN ya han sido cubiertas en la literatura. En cambio, la desconexión es que lo que se necesitaba era una métrica más distinta y coherente internamente que ignorara las salidas binarias primarias de la tarea y las salidas multiclase exploratorias, caractease la cadena de preprocesamiento y entrenamiento de forma reproducible, y presentara el rendimiento del modelo de una manera que no exagerara la novedad ni la preparación clínica18. En ese sentido, merece la pena considerar una arquitectura híbrida, ya que las CNN destacan en la extracción local de características, y la atención similar a la de un transformador puede, en teoría, modelar configuraciones globales de lesiones y conexiones espaciales a largo alcance para ayudar en el diagnósticovisual 19. La cuestión práctica no es si un diseño híbrido tendrá un equilibrio favorable entre discriminación, estabilidad e interpretabilidad en comparación con las líneas base típicas sobre el mismo aspecto de datos curados, sino si proporciona un buen equilibrio entre fiscalidad, estabilidad e interpretabilidad.
Los trabajos más recientes sobre análisis de imágenes mpox pueden dividirse en tres corrientes generales del estudio de métodos. La primera utiliza CNN tradicionales y arquitecturas de aprendizaje por transferencia debido a su madurez, eficiencia computacional y capacidad para aprender texturas específicas de la lesión y características morfológicaslocales 20. La segunda corriente ofrece modelos de transformadores de visión o mejorados de atención para capturar las asociaciones espaciales más amplias sobre el campo de la lesión, especialmente cuando las manchas de textura están compuestas por distribución contextual de la lesión y, por tanto, pueden ser tan importantes como las manchas de textura individuales. La tercera corriente añade la convolución y la atención para apoyar tuberías híbridas en un intento de mantener la sensibilidad local de las CNNs, pero utilizando la capacidad de modelado contextual de los bloques de atención.
Aunque la mayoría de estos trabajos afirman una excelente precisión, la comparación entre estudios no es una tarea fácil debido a las diferencias en tamaño, estrategia de curación, composición de clases y diseño de validación entre losconjuntos de datos 21. Existen publicaciones que evalúan la discriminación binaria, y aquellas que evalúan la categorización dermatológica multiclase, algunas también están equilibradas en la precisión y la memoria de los reportes, y otras se centran en la precisión22. Además, los conjuntos de datos mpox reportados pueden basarse en colecciones de imágenes en línea, colecciones seleccionadas o subconjuntos aumentados, lo que puede mejorar el rendimiento reportado cuando las fugas de validación de trenes o las imágenes casi duplicadas no se gestionan bien. Por tanto, la Tabla 1 no se mantiene como un mero compendio de trabajos previos, sino como un mapa esquemático de familias de modelos, restricciones de conjuntos de datos y las oportunidades que ofrecen los métodos disponibles en esta investigación.
El valor metodológico de la obra en cuestión se refleja de manera más limitada y más defendible. Este artículo discutirá la necesidad del benchmark binario transparente con la ayuda del conjunto de datos seleccionado proporcionado, informará sobre el preprocesamiento y el procedimiento de entrenamiento y comparará directamente el modelo híbrido propuesto con las referencias populares23. Estos cambios también separan el experimento binario principal y la evidencia multiclase de suplementación de manera que permite asociar las afirmaciones de rendimiento con el contexto experimentaladecuado 24. La diferencia marca un efecto decisivo en el análisis discursivo de la conducta de los modelos, las medidas reportadas y la practicidad.
El experimento principal de este guion es un experimento de clasificación binaria sobre un conjunto más pequeño de 2280 imágenes de lesiones cutáneas, que fue seleccionado a mano. En este conjunto de datos, el número de imágenes identificadas como mpox fue de 1.020, y las que se clasificaron como otras fueron 1.260. La otra categoría implica la presentación de apariencias dermatológicas no relacionadas con la mucola que tienen un carácter visual, principalmente lesiones que el manuscrito denomina lesiones similares a la varicela yal sarampión 25. Esta nomenclatura dual hace que este agrupamiento binario sea clínicamente significativo como formulación de cribado primitivo, ya que el modelo pregunta si es capaz de desagregar mpox sospechosa y alternativas visualmente confusas, pero también es menos complejo que un benchmark dermatológico multiclase completo.
El entrenamiento de los modelos debía estandarizarse, con todas las imágenes preprocesadas antes de entrenarse. El redimensionamiento, la normalización de intensidad, el aumento y la conversión de etiquetas categóricas a binarias también se mencionan en el manuscrito. Sin embargo, en el sentido actualizado, estos pasos se consideran componentes de una tubería reproducible y no notas escritas en la periferia. Su array se dividió a su vez en subconjuntos de entrenamiento y validación que consistían en directorios, y las métricas de rendimiento mencionadas debían considerarse impactos internos en el rendimiento de validación en lugar de como indicadores de un grupo externo de pruebas completamente independiente. Para ser más claros, esta colección de 2.280 imágenes se considerará los datos oficiales sobre los que se realizará el análisis principal. El encuadre binario se eligió porque refleja la pregunta de triaje temprano común en la práctica: ¿es más probable que la imagen de una lesión sospechosa sea mpox que otras condiciones visualmente similares? Este encuadre es limitado en comparación con un diagnóstico dermatológico extenso, pero es un punto de partida válido y técnicamente interpretable para la comparación comparativa.
La descripción actualizada del conjunto de datos también tiene en cuenta que el artículo incluye algunos resultados adicionales obtenidos con la ayuda de diferentes estructuras de clases o algunos subconjuntos enriquecidos, que se muestran en las Figuras 1A–I. En lugar de eliminar esos materiales, el manuscrito ahora los contextualiza directamente para permitir que los lectores vean los resultados que forman parte del benchmark binario y los que forman parte de experimentos secundarios. Este método mantendrá toda la documentación de este estudio, pero no permitirá la inclusión de experimentos incompatibles en una sola afirmación.