Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Towards generalizable image classification models for detecting middle ear diseases
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för diagnostik och intervention.ORCID-id: 0009-0004-6445-0550
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för folkhälsa och klinisk medicin, Allmänmedicin.ORCID-id: 0000-0003-1478-4945
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för klinisk vetenskap, Öron- näs- och halssjukdomar.ORCID-id: 0000-0002-9031-565x
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för diagnostik och intervention. Research Unit of Computer Systems and Bioinformatics, Department of Engineering, Università Campus Bio-Medico di Roma, Rome, Italy.ORCID-id: 0000-0003-2621-072X
Visa övriga samt affilieringar
2026 (Engelska)Ingår i: IEEE Access, E-ISSN 2169-3536, Vol. 14, s. 131655-131668Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Diagnosing ear diseases from images of the tympanic membrane has emerged as a promising application for deep learning-based classification models. While several studies report high diagnostic accuracy, these models often struggle to generalize to external data that does not match the image characteristics of the training data. This study aims to evaluate methods for enhancing model generalizability. We trained artificial neural networks on tympanic membrane images from five datasets with a large heterogeneity between them. The datasets consisted of images from different countries, captured with different otoscope models, and with different image pre-processing applied at the source (e.g., colour normalization, cropping, and resolution). Artificial neural networks for binary (normal/abnormal) classification were trained on three datasets, and the models were evaluated on two. We explored several strategies to improve generalizability, including image pre-processing, data augmentation, transfer learning, and different network architectures. The effects of each investigated factor and their interactions were determined through a full factorial experimental design and linear mixed-effects model. Our best classification network achieved a mean accuracy of 83% (sensitivity 71%, specificity 91%) on external datasets. In contrast, the baseline trained without an optimized training method and using non-processed datasets yielded an accuracy of 53% (sensitivity 83%, specificity 34%). Our findings highlight how a better choice of network, training and augmentation strategies, and data verification improve model generalizability.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
IEEE, 2026. Vol. 14, s. 131655-131668
Nyckelord [en]
Artificial intelligence, diagnostic imaging, generalizability, medical image classification, otitis media
Nationell ämneskategori
Medicinsk bildvetenskap Datorgrafik och datorseende
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-258514DOI: 10.1109/ACCESS.2026.3723951Scopus ID: 2-s2.0-105048536800OAI: oai:DiVA.org:umu-258514DiVA, id: diva2:2098689
Forskningsfinansiär
Region Västerbotten, RV-979824VetenskapsrådetVinnovaTillgänglig från: 2026-09-04 Skapad: 2026-09-04 Senast uppdaterad: 2026-09-04Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(1948 kB)39 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 1948 kBChecksumma SHA-512
1745ab67850f70a26335bdbed9eee6981241ee020e6057104fcc5cd53ee141bbb8e55e4c871f3645dc7874daf0eb22a5a8e4a6487f7a2399fe1b2cfcbf8a2f6e
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Lindmark, ManfredLundberg, ThorbjörnWerner, MimmiSoda, PaoloGrönlund, ChristerÖhberg, Fredrik

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Lindmark, ManfredLundberg, ThorbjörnWerner, MimmiSoda, PaoloGrönlund, ChristerÖhberg, Fredrik
Av organisationen
Institutionen för diagnostik och interventionAllmänmedicinÖron- näs- och halssjukdomar
I samma tidskrift
IEEE Access
Medicinsk bildvetenskapDatorgrafik och datorseende

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 349 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf