I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o El e c tr i c a l   an d   C o m p u te r   En gi n e e r i n g   (I JEC E )   V o l .   15 ,   N o .   4 A ugus t   20 25 ,   pp .   4148 ~ 4159   IS S N :   2088 - 8708 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e c e . v 15 i 4 . pp 4148 - 4159             4148       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e c e . i ae s c or e . c om   E x p l a i n a b l e   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   a n d   f e a t u r e   b a sed t e c h n i q u e   f o r   t h e   c l a ss i f i c a t i o n   o f   k i d n e y   u l t r a so u n d   i m a g e s       F i z h an   K au s ar ,   R am am u r th B o jan   D e p a rt m e n t   o C o m p u t e S c i e n c e ,   S c h o o l   o S c i e n c e s ,   CH R IS T   (D e e m e d   t o   b e   U n i v e r s i t y ),   Ba n g a l o r e ,   I n d i a         A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e A ug  16,   202 4   R e v i s e A pr   2 2,   2025   A c c e pt e M a y   24,   20 25       M i l l i o ns   o f   pe o p l e   w o r l dw i d e   a r e   a f f e c t e d   by   c hr o ni c   ki dne y   di s e a s e   ( C K D ) ,   w hi c i s   o ne   o f   t he   m a i n   c a us e s   o f   de a t h .   U s i ng   m a c hi ne   l e a r n i ng   ( M L )   m o de l s ,   t hi s   s t udy   a t t e m p t s   t o   c r e a t e   a   c o m put e r - a i de d   d i a g no s t i c   ( C A D )   s y s t e m   t ha t   c a n   a u t o no m o us l y   de t e c t   c hr o ni c   k i dn e y   di s e a s e   ( C K D )   w i t h   i m pr o v e i nt e r p r e t a bi l i t y .   A o nl i n e   m e di c a l   d a t a ba s e   pr o v i de d   340   ul t r a s o und  i m a g e s   u s e d   i t h i s   s t udy ,   w h i c i nc l ud e bo t h   no r m a l   a nd   a bno r m a l   i ns t a nc e s .   94   t e xt ur e   a nd  i n t e n s i t y   a t t r i but e s   w e r e   o bt a i ne f r o m   t he s e   i m a g e s   u s i ng   P y r a ndi o m i c s .   S i x   m a c hi ne   l e a r n i ng   m e t ho ds   w e r e   u s e d   f o r   c l a s s i f i c a t i o n:   A c c o r di ng   t o   t he   e v a l ua t i o r e s ul t s ,   s up po r t   v e c t o r   m a c hi ne   ( S V M ) ,   de c i s i o t r e e   ( D T ) ,   r a ndo m   f o r e s t   ( R F ) ,   k - ne a r e s t   ne i g hbo r s   (k - N N ) ,   X G - B oo s t ,   a nd  n a ï v e   B a y e s   ( N B )   m o de l s   w e r e   c o ns i de r e d.   A m o ng  t he s e   m o de l s ,   t h e   r a ndo m   f o r e s t   m o de l   de m o ns t r a t e d   t h e   hi g he s t   a c c ur a c y .   E xpl a i n a b l e   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e nc e   ( X A I )   m e t ho ds ,   na m e l y   S ha p l e y   a dd i t i v e   e xpl a na t i o ( S H A P ) ,   w e r e   u t i l i z e t o   i m pr o v e   m o de l   t r a n s pa r e nc y .   C l i n i c i a ns   c o ul b e   a s s i s t e d   i n   c o m pr e he nd i ng   t h e   r e a s o ni ng   b e hi n t he   pr e d i c t i o ns   us i ng   S H A P   a n a l y s i s ,   w h i c i d e n t i f i e s   t h e   m o s t   i m po r t a n t   f e a t u r e s   i m pa c t i ng   t he   M L   m o de l   a n d   v i s ua l i z e s   t h e   r a nk i ng   o f   e a c h   i nd i v i dua l   f e a t ur e .   Ke y w or d s :   E xpl a i na b l e   A I   K i d n e y   ul t ra s o un d   (U S i m a ge s   M a c hi n e   l e a rni n g     S H A P   T e xt u r e   f e a t u r e   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   F i z h a K a us a r   D e pa rt m e n t   o f   Co m put e S c i e n c e ,   S c h o o l   o f   S c i e n c e s ,   CH R I S T   (D e e m e t o   b e   U n i v e r s i t y )   B a n g a l o r e ,   I n d i a     E m a i l :   f i z h a n. k a us a r@ r e s . c hr i s t u n i v e r s i t y . i n       1.   I N TR O D U C TI O N   Chr o n i c   k i d n e y   di s e a s e   (CK D po s e s   a   s i gni f i c a n t   g l o b a l   h e a l t h   t hr e a t ,   e s pe c i a l l y   i n   l o w - i n c o m e   c o un t r i e s ,   due   t o   i t s   i n c r e a s i n p r e v a l e n c e   a n h i g h   m o r t a l i t y   r a t e s .   C hr o n i c   di s e a s e s   a c c o un t e f o r   60%  of  gl o b a l   de a t h s   i 2005 ,   i n c r e a s i n t o   66. 7%  b y   2020  (W H O ).   E a rl y   pr e di c t i o n   a n d   m o ni t o r i n g   a r e   e s s e n t i a l   t o   c ur t a i l   CK D   p r o gr e s s i o a n d   p r e v e n t   s e v e r e   c o m pl i c a t i o n s .   CK D ,   m a r ke d   by   p r o l o nge k i d n e y   da m a ge   o r   r e duc e f un c t i o n,   i n c u r s   hi g m e di c a l   c o s t s   a nd  i n c r e a s e s   r i s ks   o f   s t r o ke ,   h e a r t   d i s e a s e ,   d i a b e t e s ,   a nd  i n f e c t i o n s .   D e s pi t e   i t s   w i de s pr e a i m p a c t ,   CK D   r e m a i n s   l e s s   r e c o gn i z e c o m pa r e t o   o t h e r   c hr o n i c   i l l n e s s e s   [1]   T h us ,   t hi s   s t udy   c o n s i de r s   CK D   e a rl y   pr e di c t i o n   a n d   m o ni t o ri n g   f oc us i n g   o pe di a t r i c s   k i d n e y   ul t ra s o un d   i m a ge s .   U l t r a s o und  (U S i s   f a v o r e f o r   i de n t i f y i n g   v a s c ul a r   i rr e gul a ri t i e s   due   t o   i t s   n o ni n v a s i v e   a pp r o a c a nd  l a c o f   i o n i z i n ra d i a t i o n.   S pe c i f i c a l l y ,   t w o - d i m e n s i o na l   ul t r a s o u n (2 - D   U S i s   s t a nda r d   f o r   m e a s u r i n g   ki d n e y   di m e n s i o n s   a n m o r p h o l o gy   of   t h e   ki d n e y ,   de s pi t e   c h a l l e n ge s   po s e by   i m a ge   qua l i t y   v a r i a t i o n s   a m o n g   l o w - c o s t   a n d   c o n v e n t i o n a l   m a c hi n e s   [2 ] .   T h e   t e xt u r e   f e a t u r e s   i U S   s c a n   i m a ge s   a r e   us e t o   de s c r i b e   t h e   s t r uc t u ra l   c h a ra c t e ri s t i c s   o f   t i s s ue s .   T h e s e   i m a ge s   c a de t e c t   s ub t l e   s t r uc t u ra l   a b n o r m a l i t i e s ,   s uc a s   c y s t s ,   s c a rr i n g ,   a n d   c h a n ge s   i t i s s ue   t e xt u r e ,   w h i c m a y   i n d i c a t e   t h e   e a r l y   s t a ge s   o f   CK D   [3 ] .   S e v e r a l   t e c hn i q ue s   a r e   us e d   t o   e xt ra c t   t e xt u r a l   i n f o r m a t i o Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708         E x pl a i nab l e   ar t i f i c i al   i n t e l l i ge n c e   and   f e a t ur e   bas e d   t e c hni q ue   f or   t he   c l as s i f i c at i on     ( F i z han  Kaus ar )   4149   f r o m   di g i t a l   i m a ge s ,   w i t h   t h e   a i m   o f   c a pt uri n g   t h e   s t ruc t u r e s ,   s t a t i s t i c s ,   a n m o de l - b a s e c o n n e c t i o n s   b e t w e e n   i m a ge   pi xe l s .   O nl y   a   f e w   h a v e   c o m pa r e t h e   e f f e c t i v e n e s s   of  v a ri o us   k n o w n   f e a t ur e s   us i n g   ul t ra s o un da t a s e t   ob t a i n e f r o m   c l i ni c a l   s e t t i n gs .   T hi s   r e s e a r c h   s e e ks   t o   a dd r e s s   t h i s   g a by   e v a l ua t i n t h e   i m p a c t   o f   c e r t a i n   U S   i m a ge   c ha r a c t e r i s t i c s   o n   a   pe di a t r i c   d a t a s e t   o f   ki dn e y   U S   i m a ge s ,   w i t t h e   o b j e c t i ve   of   t h i s   s t udy   be i n t o   a s s e s s   a n d   e v a l ua t e   t h e   e ff i c a c y   of   m a c hi n e   l e a rni n g   t e c hni q ue s   fo r   i de n t i fy i n u l t ra s o un i m a ge s   a c c o r di ng  t o   t h e i r   t e xt u r e   a n d   s t a t i s t i c a l   f e a t u r e s .   A   s t udy   p r e s e n t e d   a   de c i s i o s uppo r t   s y s t e m   t h a t   ut i l i z e d   t e xt u r e   f e a t u r e s   s uc a s   H a r a l i c k,   s ha pe ,   w a ve l e t ,   T a m i ra ,   a n d   hi s t o gra m   o f   o r i e nt e g ra d i e nt s   (H O G ) ,   a l o n g   w i t m a c h i n e   l e a rni n g   (M L )   a n c o n vo l ut i o n a l   n e u r a l   n e t w o r (CN N a pp r o a c h e s .   T h e   s y s t e m   e m pl oy e a   de c i s i o t r e e   c l a s s i f i e r   t o   a c h i e v e   a n   F s c o r e   o f   85. 3%   [4] .   I n   a   r e s e a r c h   s t u dy   [5]   a i m e d   a t   i m p r o v i n i m a ge   t e xt u r e   b e fo r e   s e gm e nt a t i o n,   t e xt u r e   a n a l y s i s   w a s   pe r f o r m e us i n g   t h e   g ra y - l e v e l   c o - o c c urr e n c e   m a t r i x   (G L CM )   a nd   i nt e n s i t y   hi s t o gra m   (IH ).   T h e   r e s ul t s   i n d i c a t e d   t ha t   G L CM   pa ra m e t e r s   w e r e   t he   m o s t   e s s e n t i a l   f o a na l y z i ng  t e xt u r e   i ki d n e y   ul t ra s o un d   i m a ge s .   In  a   s e pa ra t e   s t udy   [6] ,   a   s e t   o f   pa ra m e t e r s   w a s   e xt ra c t e f r o m   t h e   r e gi o n s   o f   i nt e r e s t   ( R O I )   o ul t ra s o un i m a ge s   t o   di a g n o s e   c hr o ni c   ki d n e y   di s e a s e .   T h e   G L CM   a n k i d n e y   s i z e   w e r e   us e fo r   di a g n o s i s ,   a n a n   a r t i f i c i a l   n e u ra l   n e t w o r (A N N )   c l a s s i f i e y i e l de a   r e s ul t   o f   95. 4% .   I t h e   f o l l ow i n w o r k   [7] ,   G L CM   f e a t ur e s   w i t h   a   f o ur t e e n - f e a t u r e   v e c t o r   w e r e   e xt ra c t e d ,   a n a   l i n e a r   d i s c ri m i n a nt   a n a l y s i s   c l a s s i f i e r   w a s   ut i l i z e d   f o r   c l a s s i f i c a t i o o f   di f fe r e n t   s t a ge s   o f   CK D   a nd  c o ul d   c l a s s i fy   w i t 2 4%   o f   hi g h e a c c ura c y   w h e c o m pa r e t o   t h e   e xi s t i n g   p r o s e w o r k.   I t h e   f o l l o w i n s t udy   [8]   de e l e a rn i ng  f e a t u r e s   a n d   c o n v e n t i o n a l   i m a gi n g   f e a t u r e   f r o m   U S   i m a ge s   w e r e   e xt ra c t e d,   t h e   c o n v e nt i o na l   i m a gi n g   f e a t u r e   i n c l ude t e xt u r e   f e a t u r e s   ob t a i n e us i n G a b o r   f i l t e r s ,   H O G   f e a t ur e s   a n d   ge o m e t ri c a l   f e a t u r e s .   S uppo rt   v e c t o r   m a c h i n e   (S V M )   c l a s s i f i e r   w a s   us e t o   b ui l d   o t h e s e   f e a t ur e s   w i t h   A U v a l ue s   o f   0. 9 2,   0 . 88,   a nd  0 . 92   f o r   l e f t ,   ri g h t ,   a n d   b i l a t e r a l   a b n o rm a l   ki d n e y   s c a n s ,   r e s pe c t i v e l y   a n d   r e s ul t e i i m p r o v e pe r f o r m a n c e   w h i l e   c o m b i n i n g   t r a d i t i o n a l   i m a gi ng  d a t a   w i t de e p   l e a rni n g - b a s e f e a t u r e s .   A   n o v e l   m e t h o f o r   CK D   s c r e e n i ng  us i n g   ul t ra s o un i m a ge s   a nd  a   c o n v o l ut i o n a l   n e u r a l   n e t w o r (CN N f r a m e w o r k,   na m e t h e   t e xt u r e   b ra n c n e t w o r (T B N [1] w a s   i nt r o duc e d,   w h i c h   i n t e g r a t e s   t e xt u r e   f e a t u re   e xt ra c t i o m e t h o ds   s uc a s   G L CM   a n d   H O G   i n t o   CN N   w hi c h   e nha n c e t h e   m o de l s   a b i l i t y   t o   c l a s s i fy   CK D   a c c ura t e l y .   T h e   r e v i e w   a bo ve   i n d i c a t e s   t ha t   n u m e r o us   i n v e s t i ga t i o n s   ha v e   fo c us e o n   i de n t i fy i n a n d   c a t e go r i z i n g   k i d n e y   ul t r a s o u n d   i m a ge s   us i ng   m a c hi n e   l e a rni n g   a n d   de e p   l e a rni n g   a pp r o a c h e s .   F a c t o r s   s uc a s   da t a s e t   c h a ra c t e r i s t i c s ,   da t a   qu a l i t y ,   a nd   e xt r a c t e d   f e a t u r e s   s i g n i f i c a n t l y   i m pa c t   m o de l   pe r f o r m a n c e .   E a rl i e r   s t udi e s   ha v e   pri m a r i l y   c o n c e n t r a t e o n   G L CM   a n d   o t h e s t a t i s t i c a l   f e a t u r e s   i u l t ra s o un d   a nd  t h e s e   s t udi e s   ha v e   n o t   e l uc i d a t e d   w h i c f e a t u r e s   c o nt r i b ut e   m o s t   t o   m o de l   e f f e c t i v e n e s s   due   t o   t h e   l a c o f   i nt e r p r e t a b i l i t y   a n t h e   b l a c k - bo x   [4]   na t u r e   o f   t h e i a l go ri t hm s .   Co m p r e h e ndi n g   t hi s   b l a c k - box   i s   c r uc i a l   a s   i t   a i ds   n e p hr o l o gi s t s   i n   u nde r s t a ndi n g   t h e   m o de l ' s   i n t e rna l   w o r ki n gs   a nd  de c i s i o n - m a ki ng  p r o c e s s e s .   M o r e o ve r ,   m a n y   r e s e a r c h e r s   ha v e   n o t   us e e xpl a i na b l e   (X A I)  t e c hn i que   t o   de t e r m i n e   t h e   s i g ni f i c a n c e   o f   i n di v i du a l   t e xt u r e   f e a t u r e   i t h e   c l a s s i f i c a t i o o f   a c c ur a c y   of   pe di a t ri c   u l t r a s o u n d   i m a ge s .   T h i s   r e s e a r c h   u n de r s c o r e s   t h e   s i g ni f i c a n c e   o f   gr a y - l e ve l   t e xt u r e   a nd  s t a t i s t i c a l   f e a t u r e s .   T h e s e   f e a t ur e s   c a pt u r e   s p a t i a l   r e l a t i o n s hi ps   b e t w e e n   a dj a c e nt   p i xe l s   a n a r e   c o m pa r a t i v e l y   s t ra i g ht f o r w a r t c o m put e .   T h i s   s t udy   u n i q ue l y   e xa m i n e s   a   w i de   a rra y   of   t e xt ur e   f e a t u r e s ,   i n c l ud i n g   g ra y   l e ve l   c o - oc c ur r e n c e   m a t r i (G L CM ),   g ra y   l e v e l   r u n   l e n g t h   m a t r i (G L R L M ),   gra y   l e ve l   de pe n de n c e   m a t ri (G L D M ),   g r a y   l e ve l   s i z e   m a t r i (G L S Z M ),   n e i g h b o r i n g   g r a y   t o n e   di f fe r e n c e   m a t r i (N G T D M ) ,   a nd  f i r s t - o r de r   f e a t u r e s .   T h e   pr o po s e a pp r o a c h   ut i l i z e s   a   b r o a s pe c t r u m   o f   t e xt u r e   f e a t ur e s   a l o n e   i c o n j un c t i o w i t e f f i c i e n t   m a c h i n e   l e a rn i ng  a l go r i t hm s   f o r   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o n .   F u rt h e r m o r e ,   i t   i n t r o duc e s   t h e   e xpl a i na b l e   a r t i f i c i a l   i n t e l l i ge n c e   (X A I)   a l go ri t hm   S ha p l e y   a ddi t i v e   e xpl a na t i o (S H A P )   t o   de t e r m i n e   t h e   i m pa c t   o f   e a c h   e xt ra c t e g ra y - l e v e l   f e a t ur e   i n   i de n t i fy i n t h e   s pe c i f i c   i n f l ue n c e   of   e xt r a c t e f e a t ur e s   (s uc h   a s   e c h o ge n i c i t y   pa t t e rn s ,   t e xt u r e ,   a nd  s i z e   m e a s u r e m e n t s t h a t   c o n t ri b ut e   m o s t   s i g n i f i c a n t l y   t t h e   m o de l ' s   de c i s i o n - m a k i n p r o c e s s   a n i n   c l a s s i f i c a t i o o f   pe di a t r i c   ki d n e y   ul t r a s o u n i m a ge s .   T h e   n o v e l   c o n t ri b ut i o n   o f   t h e   p r o po s e m e t h o do l o g y :   a.   E xa m i ni n g   t e xt u r e   c ha ra c t e ri s t i c s   i u l t ra s o un d   i m a ge s   o f   pe di a t ri c   ki d n e y s   t o   i de nt i fy   a b n o rm a l i t i e s ,   s h o w c a s i n h o w   e a c h   f e a t u r e   c o nt r i b ut e s   t o   c l a s s i f i c a t i o a c c ur a c y   b.   In c o r po r a t i n g   X A I   t o   r e v e a l   f e a t u r e   i m po r t a n c e ,   e na b l i n g   a   c l e a r e c o m p r e h e n s i o o f   h o w   s pe c i f i c   t e xt u r e   a t t ri b ut e s   a f f e c t   c l a s s i f i c a t i o p r e c i s i o n.   c.   T e s t i n g   t h e   p r o po s e m e t h o us i ng  s i m a c hi n e   l e a rni n g   a l go r i t hm s   t o   de t e rm i n e   t h e i e ff i c a c y   i c a t e go r i z i n g   pe di a t r i c   ki d n e y   i m a ge s .   T h e   p a pe i s   o r g a ni z e a s   f o l l o w s :   s e c t i o n   2   de s c ri b e s   o ur   m e t h o do l o g y   a n t h e   m o de l   w e   pr o po s e .   S e c t i o n   e xa m i n e s   t h e   e xpe ri m e nt a l   o ut c o m e s   of   o ur   m o de l .   S e c t i o n   4   p r o v i de s   a i n - de pt di s c us s i o n   o f   t h e   p r o po s e m o de l ,   c o m pa r i ng   i t   w i t p r i o r e s e a r c h.   L a s t l y ,   s e c t i o 5   c o n c l ude s   t h e   pa pe a n d   s ugge s t s   po t e n t i a l   a v e n ue s   f o r   f ut u r e   r e s e a r c h .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   15 ,   N o .   4 A ugus t   20 25 :   414 8 - 4159   4150   2.   M A TER I A LS   A N D   M E TH O D S   T h i s   s e c t i o n   p r o v i de s   a   c o n c i s e   ov e r v i e w   o f   t h e   pr o po s e d   m e t h o do l o g y   fo r   c l a s s i fy i n pe di a t ri c   ki d n e y   ul t r a s o und  i m a ge s   us i n g   a   m a c h i n e   l e a rni n g   m o de l .   A s   i l l us t ra t e d   i F i gu r e   1 ,   t h e   p r o c e s s   c o n s i s t s   of  s i di s t i n c t   s t a ge s .   T h e   i ni t i a l   p ha s e   i n v o l v e s   da t a   c o l l e c t i o n ,   f o l l ow e by   da t a   p r e p r o c e s s i n g.   T h e   t h i rd  s t a ge   fo c us e s   o n   e xt r a c t i ng  f e a t u r e s   f r o m   t h e   d a t a .   S ub s e que n t l y ,   t h e   m o de l   i s   t r a i n e a n e v a l u a t e us i n v a ri o us   m e t r i c s .   T h e   f i na l   s t e i n c o r po r a t e s   a X A I   a pp r o a c h   t o   i nt e rpr e t   a nd  e l uc i d a t e   t h e   m o de l ' s   p r e di c t i o n s .           F i gu r e   1 R e pr e s e nt i n g   t h e   p r o po s e w o r kf l ow   di a gra m       2. 1 .     D ata   d e s c r i p t i o n   T h i s   r e s e a r c w o r us e s   ki d n e y   ul t ra s o un d   i m a ge s   f r o m   a   da t a s e t   r e s t ri c t e t o   i n f a n t s   u nde s e v e n   y e a r s   o l d.   T h i s   da t a s e t   w a s   c r e a t e f r o m   a   pub l i c l y   a c c e s s i b l e   m e di c a l   da t a b a s e   [9 ] .   T h e   s c o pe   of   ki d n e y - r e l a t e i l l n e s s e s   i s   b r o a d ,   a n d   a   s ub s e t   c o n c e n t r a t i n g   o n   a no m a l i e s   i pe di a t ri c   ki d n e y s   h a s   b e e n   c a r e f ul l y   s e l e c t e d.   T h e r e   a r e   3 40   i m a ge s   i t h i s   s ub gr o up   o f   c h i l d r e l e s s   t ha s e v e n ,   r e p r e s e nt i ng  b o t n o r m a l   a n d   a b n o rm a l   i n s t a n c e s     2. 2 .     D ata   p r e - p r o c e s s i n g   D uri n t h e   da t a   p r e p r o c e s s i n p ha s e ,   w e   o pt i m i z e t h e   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e m o de l   b y   e xe c ut i n g   a   s e r i e s   o f   s t e ps .   I ni t i a l l y ,   a l l   i m a ge s   w e r e   s t a nda r di z e d   t o   a   r e s o l ut i o o f   224× 22 4   pi xe l s   a nd  r e m o v e a n y   a rt i f a c t s   by   fo c u s i n g   o t h e   k i d n e y   r e gi o o i nt e r e s t   t hr o ugh  c r o ppi n g .   W e   t h e e l i m i na t e d   n o i s e   us i n t e c hn i q ue G a us s i a n   n o i s e   w i t h   a   m e di a f i l t e r ,   t h e   f i l t e r   s m o o t h e n e t h e   i m a ge   by   a v e r a gi ng  t h e   pi xe l   v a l ue s   w i t a   g a us s i a n   a nd  r e pl a c e e a c h   pi xe l   v a l ue   w i t h   t h e   m e di a o f   t h e   n e i g h b o r i n p i xe l   v a l ue s ,   t h a t   e f fe c t i ve l y   r e duc e t h e   hi g h - f r e que n c y   n o i s e   by   pr e s e r v i n t h e   e dge s   w h i l e   r e m o v i n n o i s e   a n d   h e n c e   a c hi e v e o pt i m a l   r e s ul t s .   Co n t ra s t   l i m i t e a da pt i v e   hi s t o gra m   e qua l i z a t i o (CL A H E [10]   w a s   e m p l oy e t e nh a n c e   t h e   i m a ge   qu a l i t y ,   t h e   a d a pt a b i l i t y   e n s u r e t h e   re gi o n   w i t e v e n   s m a l l   a n d   s ub t l e   de t a i l s   w e r e   e nh a n c e d.   w h i l e   t h e   S o b e l   o p e r a t o r   [11]   w a s   us e fo r   e dge   de t e c t i o n   t o   a c c ur a t e l y   i de n t i fy   t h e   ki d n e y   bo un da ri e s   w hi l e   e nha n c i n g   t h e   v i s i b i l i t y   of   s t ruc t u r e   a nd  b o un da ri e s   w i t t h e   u l t ra s o un d   i m a ge s .   W e   e m pl oy e t h e   a ut o m a t e d a t a   a ugm e n t a t i o n   a pp r o a c h   k n o w n   a s   s y n t h e t i c   m i n o ri t y   ove r s a m pl i ng  t e c hn i q ue   (S M O T E ) ,   w h i c h   w a s   a ppl i e f r o m   t h e   m a j o ri t y   c l a s s   t o   c o n s t ruc t   a   n e w   s y n t h e t i c   s a m p l e   t o   i n c r e a s e   t h e   s i z e   of   o ur   d a t a s e t   a nd  a v o i o ve r f i t t i n g .   T h e   s a m pl e   o f   t h e   p r e p ro c e s s e i m a ge   is   s h o w n   i F i gu r e   2 .           F i gu r e   2 .   S a m p l e   o f   pe di a t r i c   ki d n e y   u l t r a s o u n i m a ge       2. 3 .     F e atu r e   e x tr ac ti o n   T h e   e f fe c t i ve n e s s   of   o ur   p r o po s e m o de l   r e l i e s   h e a v i l y   o n   i m a ge   f e a t u r e   e xt ra c t i o n,   w i t h   t h e   pri m a r y   a i m   o f   t hi s   r e s e a r c h   b e i n g   t o   i de nt i f y   a n d   e xt ra c t   t h e   m o s t   s i g ni f i c a nt   f e a t u r e   v e c t o r s .   A   v a l u a b l e   a nd  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708         E x pl a i nab l e   ar t i f i c i al   i n t e l l i ge n c e   and   f e a t ur e   bas e d   t e c hni q ue   f or   t he   c l as s i f i c at i on     ( F i z han  Kaus ar )   4151   e ff i c i e n t   m e t h o f o r   o b t a i n i n g   ra di o l o gi c a l   f e a t u r e s   f r o m   m e di c a l   i m a ge s   i s   P y R a di o m i c s   [12] ,   w h i c h   e n c o m pa s s e s   t hr e e   c a t e go ri e s :   i n t e n s i t y - b a s e d,   m o rp h o l o gi c a l ,   a nd   t e xt u ra l   f e a t u r e s .   I nt e n s i t y - b a s e (f i r s t - o r de r f e a t u r e s   ut i l i z e   h i s t o g r a m s   t o   r e p r e s e n t   i n t e n s i t y   di s t ri b ut i o n   i n   R O Is   w i t h o ut   c o n s i de r i ng  s pa t i a l   r e l a t i o n s h i ps .   M o r p h o l o gi c a l   t r a i t s   de s c ri b e   t h e   ge o m e t ri c   c ha r a c t e r i s t i c s   o f   t h e   a r e a .   T e xt u ra l   (s e c o n d - o r de r )   f e a t ur e s   e m p l oy   s t r uc t u r e s   l i ke   G L CM ,   G L S Z M ,   G L R L M ,   N G T D M ,   a n d   G L D M   t o   c h a ra c t e ri z e   t h e   s p a t i a l   a rr a nge m e nt   o f   i n t e n s i t y   l e ve l s   b a s e o n   g r a y   l e ve l s .   T h e   P y R a di o m i c s   pa c ka ge   p r o v i de a   l i s t   o f   s e l e c t e d   f e a t ur e   v e c t o r s .   P y R a di o m i c s   i s   a o pe n - s o ur c e   P y t h o n   p a c ka ge   de s i g n e f o r   t h e   p r o c e s s i n a n e xt ra c t i o n   o ra di o m i c s   f e a t u r e s   f r o m   m e di c a l   i m a ge   da t a ,   ut i l i z i ng   a   w i de   a rr a y   o f   a ut o m a t e da t a   c h a ra c t e ri z a t i o a l go ri t hm s .   T hi s   pa c ka ge   w a s   us e t o   e xt r a c t   t e xt u r e   f e a t u r e s   f r o m   pe di a t r i c   ul t ra s o und  i m a ge s ,   w i t ra di o m i c s   f e a t u r e s   b e i n g   e xt ra c t e f o r   b o t h   n o r m a l   a nd  a b n o rm a l   i m a ge s .   F i gu r e   3   s h o w s   t h e   t e xt u r e   f e a t u r e   e xt ra c t e f r o m   t h e   s a m pl e   pe di a t ri c   ki d n e y   i m a ge   a n d   T a b l e   p r o v i de s   a   de t a i l e de s c r i pt i o n   o f   e a c h   t e x t u r e   f e a t ur e   t y pe   a n i t s   s ub - f e a t u r e s .           F i gu r e   3 V i s u a l i z a t i o o f   t h e   f e a t u r e s   e xt ra c t e pe di a t ri c   K i dn e y   ul t r a so u n i m a ge       T a b l e   1 L i s t   o f   fe a t u r e   v e c t o r s   e xt ra c t e f r o m   t h e   f e a t u r e   t y p e   F e a t u r e   t y p e   F e a t u r e   F i r s t   O rd e r:   Ba s e d   s o l e l y   o n   t h e   v a l u e s   o f   e a c h   p i x e l ,   w i t h o u t   c o n s i d e ri n g   s p a t i a l   re l a t i o n s h i p s .   E n e r g y ,   t o t a l   e n e rg y ,   e n t r o p y ,   m i n i m u m ,   1 0 t h   p e r c e n t i l e ,   9 0 t h   p e rc e n t i l e ,   m a x i m u m ,   m e a n ,   m e d i a n ,   i n t e r   q u a rt i l e   ra n g e ,   ra n g e ,   m e a n   a b s o l u t e   d e v i a t i o n ,   r o b u s t   m e a n   a b s o l u t e   d e v i a t i o n ,   ro o t   m e a n   s q u a re d ,   s t a n d a rd   d e v i a t i o n ,   s k e w n e s s ,   k u rt o s i s ,   v a ri a n c e ,   u n i fo r m i t y .   G L CM :   It   c a l c u l a t e s   t h e   f r e q u e n c y   w i t h   w h i c h   p a i r s   o f   p i x e l s   i n   a   p i c t u r e   w i t h   g i v e n   v a l u e s   a n d   s p a t i a l   re l a t i o n s h i p s   o c c u r.   A u t o - c o rr e l a t i o n ,   j o i n t   a v e ra g e ,   c l u s t e p r o m i n e n c e ,   c l u s t e s h a d e ,   c o n t ra s t ,   c o rr e l a t i o n ,   d i ffe r e n c e   a v e ra g e ,   d i ffe r e n c e   e n t ro p y ,   d i ffe r e n c e   v a ri a n c e ,   j o i n t   e n e r g y ,   j o i n t   e n t ro p y ,   i n fo r m a t i o n a l   m e a s u re   o f   c o rre l a t i o n   (I M C)1 ,   i n f o rm a t i o n a l   m e a s u r e   o c o rr e l a t i o n   (I M C)2 ,   i n v e r s e   d i ffe r e n c e   (ID ) ,   i n v e r s e   d i ffe r e n c e   n o r m a l i z e d   (ID N ) ,   i n v e r s e   v a ri a n c e ,   m a x i m u m   p r o b a b i l i t y ,   s u m   a v e ra g e ,   s u m   e n t r o p y ,   s u m   o f   s q u a re s .   G L S Z M :   Co u n t s   t h e   n u m b e o f   i n t e r c o n n e c t e d   z o n e s   o a r e a s   i n   a n   i m a g e   o f   s p e c i f i e d   s i z e   a n d   g ra y   s c a l e   S m a l l   a r e a   e m p h a s i s   ( S A E ) ,   l a rg e   a re a   e m p h a s i s   (L A E ),   g ra y   l e v e l   n o n - u n i fo r m i t y   (G L N ) ,   g ra y   l e v e l   n o n - u n i f o rm i t y   n o r m a l i z e d   (G L N N ),   s i z e - z o n e   n o n - u n i fo r m i t y   (S Z N ),   s i z e - z o n e   n o n - u n i fo r m i t y   n o r m a l i z e d   (S Z N N ),   z o n e   p e rc e n t a g e   (Z P ),   g ra y   l e v e l   v a ri a n c e   (G L V ) ,   z o n e   v a ri a n c e   (Z V ),   z o n e   e n t ro p y   ( Z E ) ,   l o w   g ra y   l e v e l   z o n e   e m p h a s i s   (L G L Z E ) ,   h i g h   g ra y   l e v e l   z o n e   e m p h a s i s   (H G L Z E ) ,   s m a l l   a r e a   l o w   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   (S A L G L E ),   s m a l l   a r e a   h i g h   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   ( S A H G L E ),   l a rg e   a re a   l o w   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   ( L A L G L E ),   l a rg e   a re a   h i g h   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   ( L A H G L E ) .   G L RL M :   M e a s u re s   t h e   d i s t a n c e   b e t w e e n   c o n s e c u t i v e   g ro u p s   o f   p i x e l s   t h a t   h a v e   t h e   s a m e   g ra y s c a l e .   S h o rt   ru n   e m p h a s i s   (S R E ),   l o n g   ru n   e m p h a s i s   (L R E ),   g ra y   l e v e l   n o n - u n i fo r m i t y   (G L N ) ,   g ra y   l e v e l   n o n - u n i f o rm i t y   n o r m a l i z e d   (G L N N ),   ru n   l e n g t h   n o n - u n i fo r m i t y   (R L N ),   r u n   l e n g t h   n o n - u n i f o r m i t y   n o r m a l i z e d   ( RL N N ),   ru n   p e r c e n t a g e   ( RP ),   g ra y   l e v e l   v a ri a n c e   (G L V ) ,   ru n   v a ri a n c e   (R V ),   ru n   e n t r o p y   (RE ),   l o w   g ra y   l e v e l   ru n   e m p h a s i s   (L G L RE ) ,   h i g h   g ra y   l e v e l   ru n   e m p h a s i s   (H G L RE ),   s h o r t   ru n   l o w   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   ( S RL G L E ),   s h o rt   ru n   h i g h   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   ( S RH G L E ),   l o n g   ru n   l o w   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   (L R L G L E ) ,   l o n g   ru n   h i g h   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   (L RH G L E ) .   G L D M :   C a l c u l a t e s   t h e   n u m b e o f   p i x e l s   a t   a   s p e c i f i c   d i s t a n c e   t h a t   a re   i n f l u e n c e d   b y   a   p a rt i c u l a s h a d e   o f   g ra y .   S m a l l   d e p e n d e n c e   e m p h a s i s   (S D E ),   l a rg e   d e p e n d e n c e   e m p h a s i s   ( L D E ),   g ra y   l e v e l   n o n - u n i f o rm i t y   (G L N ),   d e p e n d e n c e   n o n - u n i f o r m i t y   (D N ),   d e p e n d e n c e   n o n - u n i fo r m i t y   n o r m a l i z e d   (D N N ),   g ra y   l e v e l   v a ri a n c e   (G L V ),   d e p e n d e n c e   v a ri a n c e   (D V ) ,   d e p e n d e n c e   e n t ro p y   (D E ) ,   l o w   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   (L G L E ) ,   h i g h   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   (H G L E ),   s m a l l   d e p e n d e n c e   l o w   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   ( S D L G L E ),   s m a l l   d e p e n d e n c e   h i g h   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   (S D H G L E ) ,   l a r g e   d e p e n d e n c e   l o w   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   (L D L G L E ),   l a rg e   d e p e n d e n c e   h i g h   g ra y   l e v e l   e m p h a s i s   (L D H G L E ) .   N G T D M :   D e t e rm i n e s   t h e   e x t e n t   t o   w h i c h   a   p i x e l   d i f fe rs   f ro m   t h e   a v e ra g e   g ra y   t o n e   o f   i t s   n e i g h b o rs   w i t h i n   a   s p e c i f i c   ra d i u s .   Bu s y n e s s ,   c o a r s e n e s s ,   c o m p l e x i t y ,   c o n t ra s t ,   s t r e n g t h .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   15 ,   N o .   4 A ugus t   20 25 :   414 8 - 4159   4152   2. 4 .     M ac h i n e   l e a r n i n g   c l as s i fi e r s   A f t e r   c o m pl e t i n g   t h e   f e a t u r e   e xt ra c t i o s t a ge ,   t h e   m a c hi n e - l e a rn i ng  m o de l   w a s   t ra i n e d   us i n g   t h e   e xt ra c t e f e a t u r e s   t o   de t e rm i n e   t h e   a l go ri t hm   t ha t   w o ul p rov i de   b e t t e r   a c c ura c y .   In   t h i s   s t udy ,   w e   ut i l i z e s o m e   of   t h e   m o s t   w i de l y   us e a n d   r e l i a b l e   c l a s s i f i e r s   o w i ng  t o   t h e i de pe n d a b i l i t y :   s uppo r t   v e c t o r   m a c h i n e   (S V M ),   ra n do m   f o r e s t   (R F ),   k - n e a r e s t   n e i g h b o (K N N ),   X G - bo os t   de c i s i o t r e e   (D T ),   a n d   X G - B oo s t ,   a l l   o w h i c a r e   m a c hi n e   l e a rn i ng  a l go r i t h m s   de s i g n e d   f o r   c l a s s i f i c a t i o n .   P r i o r   r e s e a r c h   m e n t i o n e i n   t h i s   p a pe s e l e c t e o n l y   a   s m a l l   n um b e o f   t e xt ur e   f e a t u r e s   f o r   t h e   a na l y s i s   of   ki dn e y   i m a ge s .   A dd i t i o na l l y ,   w e   i n c o r po r a t e f i r s t - o r d e r   s t a t i s t i c s   i nt o   o ur   a na l y s i s   t o   e v a l ua t e   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   bo t h   t e xt u r e   a n s t a t i s t i c a l   f e a t ur e s   us i n g   c l a s s i f i e r s   p r e f e rr e i p r e v i o us   s t udi e s .     2. 4 . 1.   S u p p o r v e c to r   m ac h i n e   (S V M )   S V M   h a v e   b e e n   e xt e n s i v e l y   a ppl i e i a r e a s   s uc h   a s   c h e m i n f o r m a t i c s ,   b i o i n f o r m a t i c s ,   a nd  b i o m e t r i c s   f o r   t a s ks   s uc a s   c l a s s i f i c a t i o n   a n r e g r e s s i o n .   T h e y   r e l y   o n   s uppo rt   v e c t o r s   f o r   b i n a r y   c l a s s i f i c a t i o n   a n d   b ui l d   m o de l s   us i n g   t ra i n i n g   da t a ,   e n s u ri ng  hi g p r e c i s i o us i n g   h y pe r pl a n e s   f o l i n e a r l y   s e pa ra b l e   da t a .   F o n o nl i n e a r   da t a ,   t h e   S V M   m a ps   t o   hi g h e r - d i m e n s i o na l   s p a c e s   us i n ke rn e l   f un c t i o n s ,   n e c e s s i t a t i ng  c a r e f ul   pa ra m e t e r   s e l e c t i o [13 ] .     2. 4 . 2.   Na i v e   B ay e s   (N B )   N i s   a   s t r a i g ht f o r w a r d   y e t   e ff e c t i v e   a l go ri t hm   t ha t   u t i l i z e s   B a y e s '   t h e o r e m ,   a s s um i n g   t h a t   f e a t ur e s   a r e   i n de pe n de nt .   T hi s   a pp r o a c i s   p a rt i c ul a r l y   a dv a nt a ge o us   i n   s i t u a t i o n s   w i t h   l i m i t e t ra i ni n d a t a   a n c a s o m e t i m e s   s u r pa s s   m o r e   s o ph i s t i c a t e d   m o de l s   l i ke   l o gi s t i c   r e gr e s s i o i t e rm s   o f   h o w   qui c kl y   t h e y   c o n v e r ge .   It s   e f f i c i e n c y   a n m i ni m a l   c o m put a t i o n a l   de m a nds   m a ke   i t   a   f a vo ur e d   c h o i c e   a c r o s s   v a r i o us   di s c i p l i n e s   [ 14] .     2. 4 . 3.   D e c i s i o n   t r e e   (D T)   D is   a e s s e n t i a l   c l a s s i f i c a t i o m e t h o t ha t   o pe r a t e s   by   r e pe a t e dl y   s pl i t t i n g   d a t a   a c c o r di n g   t o   pa r t i c ul a f e a t u r e   v a l ue s .   T hi s   h i e ra r c hi c a l   a rr a nge m e n t   e n a b l e s   t h e   m o de l   t o   m a ke   c h o i c e s   by   n a v i g a t i ng   a   t r e e - l i ke   s t r uc t u r e ,   w h e r e   e a c h   n o de   s i g ni f i e s   a   f e a t ur e   c o n di t i o n .   A s   a   c r uc i a l   e l e m e nt   o f   e n s e m b l e   t e c hn i q ue s   s uc a s   RF DT   p r o v i de   bo t i nt e r p r e t a b i l i t y   a nd  pr e c i s i o w h e n   ha n d l i n g   i nt ri c a t e   d a t a   s e t s   [15] .     2. 4 . 4.   R an d o m   fo r e s t   (R F )   RF   i s   a   r o b us t   e n s e m b l e   l e a rni n t e c hn i q ue   t ha t   i m p r o v e s   pre di c t i o n   a c c ura c y   by   i n t e g r a t i n g   s e v e r a l   DT s ,   e a c t r a i n e o di f f e r e n t   po r t i o n s   o f   t h e   da t a s e t .   B y   c o n s o l i da t i n g   t h e   o ut c o m e s   o f   i n d i v i dua l   t r e e s   t hr o ugh  m a j o r i t y   v o t i n g,   [16] ,   i t   e ff e c t i v e l y   m i ni m i z e s   t h e   l i ke l i h o o of   ove r f i t t i ng.   T hi s   a pp r o a c i s   pa r t i c ul a rl y   a dv a n t a ge o us   f o r   t a s ks   l i ke   m e di c a l   i m a ge   a na l y s i s ,   w h e r e   p r e c i s e   d i s e a s e   c l a s s i f i c a t i o i s   e s s e n t i a l ,   e s pe c i a l l y   w h e n   de a l i n g   w i t e xt e n s i v e   a n i n t ri c a t e   da t a s e t s   [17] .     2. 4 . 5.   K - n e a r e s t   n e i gh b o r   (K N N )   K N N   i s   a   s t ra i g ht f o r w a r d   y e t   po w e r f ul   c l a s s i f i c a t i o t e c hn i que   t ha t   c a t e go ri z e s   n e w   da t a   po i n t s   by   c o n s i de r i ng   t h e   p r e do m i na n t   c l a s s   a m o n g   t h e i c l o s e s t   n e i g hbo r s   i t h e   t ra i ni n g   da t a s e t .   A s   a   n o n - p a r a m e t r i c   a pp r o a c h,   i t   do e s   n o t   r e l y   o n   a n y   a s s um p t i o n s   r e ga r d i n g   t h e   d a t a ' s   di s t ri b ut i o n.   T h e   pe r f o r m a n c e   a n d   pr e c i s i o o f   K N N   a r e   i n f l ue n c e by   f a c t o r s   s uc h   a s   t h e   v a l ue   of   a n d   t h e   s e l e c t e di s t a n c e   m e t r i c ,   w h i c h   de t e r m i n e   h o w   t h e   s i m i l a r i t y   be t w e e n   i n s t a n c e s   i s   a s s e s s e d   [18] .     2. 4 . 6.   XG - B o o s t   X G Boo s t   i s   a   r o b us t   a l go r i t h m   f o r   g ra di e n t - b o o s t e t r e e s ,   s p e c i f i c a l l y   c r a f t e f o r   h i g e f f i c i e n c y   a n pe r f o r m a n c e   i m a n a gi n g   s t ruc t u r e d a t a .   I t   c o n s t ruc t s   m o de l s   i a   s e que nt i a l   m a nn e r,   w i t e a c h   s ub s e que n t   t r e e   a i m i n t o   r e c t i fy   t h e   m i s t a ke s   o f   i t s   pr e de c e s s o r s ,   t hu s   e nh a n c i ng  t h e   o v e r a l l   p r e di c t i v e   a c c ur a c y .   B o pt i m i z i n g   a   r e gul a r i z e o b j e c t i ve   f un c t i o n ,   X G B oo s t   a de pt l y   b a l a n c e s   t h e   c o m pl e xi t y   a n d   pe r f o r m a n c e   of  t h e   m o de l ,   m a ki ng  i t   pa rt i c u l a rl y   w e l l - s ui t e f o r   l a r ge - s c a l e   c l a s s i f i c a t i o n   t a s ks   [19] .     2 . 5 .    Ex p l ai n ab l e   a r ti fi c i a l   i n te l l i ge n c e   (X A I )   A a d d r e s s e s   i s s ue s   w i t e t h i c s ,   j us t i c e ,   p ri v a c y ,   b i a s ,   a n d   t ra n s pa r e n c y   by   m a ki ng  A I   de c i s i o n s   e a s i e f o r   h u m a n s   t o   u nde r s t a n d .   X A i s   a   t e c hni que   t h a t   i s   us e t o   de c i p h e A I   s y s t e m s   [20] .   X A I   s e e ks   t o   de f i n e   A b e ha v i o r s ,   s t r e n gt h s ,   l i m i t a t i o n s ,   a n d   f ut u r e   b e ha v i o r   t hr o ug b e t t e de c i s i o m a ki ng,   t i m e   s a v i n gs ,   a n i n c r e a s e t rus t   i t h e   m e di c a l   s e c t o r .   X A p r o v i de s   de ve l o p e r s   w i t c h o i c e s   t o   s t r i ke   a   c o m pr o m i s e   b e t w e e n   e xpl a i n a b i l i t y   a n d   s pe e d.   E xpe r t   s y s t e m s   m us t   e xpl a i n   h o w   t h e y   w o r a n w h y   t h e y   a r e   n e c e s s a r y   t gua r a nt e e   t ha t   pe o pl e   c o m pr e h e n t h e i r   a ppl i c a t i o n s   a n de s i gn s   c o rr e c t l y .   S ha pl e y   a ddi t i v e   e xpl a na t i o (S H A P )   a nd   l o c a l   i nt e r p r e t a b l e   m o de l - a g n o s t i c   e xpl a na t i o ( L IM E )   a r e   t h e   t w o   m o s t   w e l l - k n o w n   a pp r o a c h e s   i n   X A I   [21] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708         E x pl a i nab l e   ar t i f i c i al   i n t e l l i ge n c e   and   f e a t ur e   bas e d   t e c hni q ue   f or   t he   c l as s i f i c at i on     ( F i z han  Kaus ar )   4153   T h e   S H A P   m e t h o d,   w hi c i s   a   t r a n s p a r e n t   m a c h i n e   l e a rn i ng   s t ra t e gy ,   de m o n s t r a t e s   t h e   r e l e v a n c e   o i n put   v a ri a b l e s   i m a ki n g   p r e d i c t i o n s .   T hi s   h e l ps   di s c e rn  u s e f ul   pr e d i c t i o t e c hn i que s ,   s uc a s   c a t e go r i z i n g   pe pt i de s   o i m a ge s .   S H A P   c o m b i n e s   l o c a l   a n d   g l o b a l   i nt e r p r e t a t i o n s   t o   a s s i g a   v a l ue   t o   e a c f e a t u r e   b a s e o n   i t s   c o nt r i b ut i o n   t o   t h e   p r e di c t i o n s   [2 2] .   A l t h o ug h   i t   m a y   o c c a s i o n a l l y   pr o duc e   c o n t ra d i c t o r y   e xpl a n a t i o n s ,   S H A P ' s   s o l i t h e o r e t i c a l   f o un d a t i o n   i n   ga m e   t h e o r y   gua ra nt e e s   un b i a s e f o r e c a s t s .   I t   i m p r o v e s   c o m pr e h e n s i o by   w o r ki n i n   ha rm o n y   w i t o t h e t e c hni q ue s   s uc h   a s   L IM E   [2 3] .   T r e e S H A P   i s   us e fo r   c o n di t i o n a l   p r e di c t i o n s   b e c a us e   i t   c a b e   t i m e - c o n s um i ng   f o r   l a rge   s a m pl e s   a nd  m a y   di s r e ga r d   f e a t ur e   de pe n de n c y .   By   a s s e s s i n t h e   i n f l ue n c e   o f   e xt r a c t e f e a t u r e s   o n   p r e di c t i o n s ,   S H A P   r a nks   o f   f e a t ur e s   i m a c hi n e   l e a rn i ng  m o de l s ,   i m p r o v i n g   i nt e r p r e t a b i l i t y   by   h i g h l i g ht i n g   i m po rt a nt   c o n t ri b ut o r s   o f   e a c f e a t u r e   t o   m o de l   o ut put s .   S H A P   i s   a da p t a b l e   b e c a us e ,   u n l i ke   s t a n d a r d   r a nk i n g   t e c hn i q ue s ,   i t   c a ha n dl e   n o n - l i n e a l i n k a ge s   a n d   i t   r e v e a l s   w hi c c o m b i na t i o n   o f   f e a t ur e s   i n f l ue n c i ng   t h e   p r e di c t i o n   a n d   e n s u r e s   a   f a i r e a nd  m o r e   t r a n s p a r e n t   e v a l ua t i o a n d   m o r e   b a l a n c e a na l y s e s   of   t h e   m o de l ’s   pe r f o r m a n c e .   I t h e   e nd,   us i ng  S H A P   e nh a n c e s   a c c u r a c y ,   i n c r e a s e s   m o de l   r e f i n e m e n t .     2 . 6 .     P e r fo r m an c e   m e tr i c s   K i d n e y   a b n o rm a l i t y   i m a ge s   a r e   c l a s s i f i e a s   t rue   po s i t i v e   (T P ),   t r ue   n e g a t i v e   (T N ) ,   f a l s e   po s i t i v e   (F P ),   o f a l s e   n e g a t i v e   (F N b a s e d   o di a g n o s i s   a c c ura c y ,   c r uc i a l   f o e v a l ua t i n g   c l a s s i f i c a t i o m o de l s .   E v a l ua t i o n   m e t r i c s   i n c l ude   a c c u r a c y ,   s e n s i t i v i t y ,   s pe c i f i c i t y ,   pr e c i s i o n ,   r e c a l l ,   F 1   s c o r e ,   a n d   A U c ur v e .   B e l ow ,   w e   pr o v i de   a   b ri e f   de s c r i pt i o n   o f   t h e s e   m e t r i c s   [2 4] .      =  +   +  +  +    (1)      =  / (  +  )     (2)      =   +      (3)     =   +       (4)     1  = 2  2  +  +    (5)      =   + 1 / 2      (6)       3.   EX P ER I M EN TA L   R ES U L TS   T h e   e xpe r i m e nt   w a s   c a rri e o ut   o a   W i n do w s   10  s y s t e m   w i t a I nt e l   i 5   p r o c e s s o r .   T h e   de ve l o pm e n t   e n v i r o nm e n t   us e w a s   J u py t e r   N o t e boo k.   T hi s   r e s e a r c p r o po s e s   a   M L   a pp r o a c f o r   e f fe c t i ve l y   c a t e go r i z i n pe di a t r i c   k i d n e y   ul t ra s o un d   i m a ge s .   T h e   d a t a s e t ,   c o m p r i s i n g   b o t h   n o r m a l   a n d   a b n o r m a l   pe di a t ri c   ki d n e y   s c a n s ,   w a s   c o l l e c t e f r o m   o n l i n e   m e di c a l   u l t ra s o un d   i m a ge   r e po s i t o r i e s .   T h e   p ri m a r y   ob j e c t i ve   w a s   t c l a s s i fy   t h e s e   i m a ge s   b a s e o n   t e x t u r e   c ha r a c t e r i s t i c s .   I m a ge   pr e p r o c e s s i n i n v o l v e a ppl y i n a   G a us s i a n   m e di a f i l t e t o   e nha n c e   q ua l i t y   a n d   r e duc e   n o i s e ,   ut i l i z i n g   CL A H E   f o r   i m a ge   i m p r o v e m e n t ,   a nd  i m p l e m e nt i ng   t h e   S o be l   o pe r a t o f o e dge   de t e c t i o n.   D ue   t o   a   n o t a b l e   i m b a l a n c e   b e t w e e n   n o rm a l   a nd  a b n o rm a l   i m a ge s   i t h e   d a t a s e t ,   S M O T E   w a s   e m pl o y e t o   ge n e r a t e   s y n t h e t i c   i m a ge s ,   c r e a t i n g   a   m o r e   s ui t a b l e   f o un da t i o n   f o r   M L   t ra i ni n g .   F o l l o w i n da t a   s t a b i l i z a t i o n ,   t e xt u r e   f e a t u r e s   w e r e   e xt r a c t e d ,   i n c l u di n g   f i r s t - o r de de r i v a t i v e s ,   G L CM ,   G L R L M ,   G L S Z M ,   G L D M ,   a n d   N G T D M .   T h e   e xt ra c t e f e a t u r e s   w e r e   di v i de i a   70 : 30   ra t i o   a nd   i n pu t   i nt o   v a r i o us   M L   c l a s s i f i e r s ,   i n c l ud i n g   R F ,   D T ,   N B ,   S V M ,   K N N   a n d     XG - Bo os t .   T h e   c l a s s i f i e r s '   pe r f o r m a n c e   w a s   a s s e s s e us i ng  a   s t a nda r d   e v a l ua t i o a pp r o a c h,   i n c o rpo r a t i n g   m e t r i c s   l i ke   p r e c i s i o n,   r e c a l l ,   a c c ura c y ,   s e n s i t i v i t y ,   s pe c i f i c i t y ,   F s c o r e ,   a nd  A U c ur v e .   T a b l e   d i s pl a y s   t h e   pe r f o r m a n c e   o ut c o m e s   f o r   e a c c l a s s i f i e r .   T o   c o m pr e h e nd  t h e   i n f l ue n c e   o f   i ndi v i dua l   f e a t ur e s   o t h e   c l a s s i f i c a t i o o ut c o m e s ,   X A t e c hni que s   w e r e   e m pl oy e d.   T h e   t e s t   r e s ul t s   a r e   e l a b o r a t e o i t h e   f o l l ow i n g   s e c t i o n .   T h e   R F   c l a s s i f i e a c hi e v e t h e   hi g h e s t   a c c ura c y   of   98%   a m o n t h e   e v a l ua t e m o de l s .   T hi s   s upe r i o r   pe r f o r m a n c e   c a b e   a t t ri b ut e t o   i t s   m e t h o o f   c r e a t i n g   m ul t i p l e   t r e e s   us i n g   v a r i o us   d a t a   s ub s e t s   a nd  a v e r a gi ng   t h e i p r e d i c t i o n s ,   e na b l i n g   i t   t o   ra n k   f e a t u r e   i m p o r t a n c e .   O t h e c l a s s i f i e r s '   a c c ura c y   r a nge f r o m   60%  t o   95 %.   T h e   r e s ul t s   t a b l e   i n di c a t e s   t h a t   w hi l e   ra n do m   f or e s t   a n X G - B o o s t   e xc e l l e d,   S V M   de m o n s t ra t e a   s t r o n g   a b i l i t y   t o   di f f e r e n t i a t e   b e t w e e n   c l a s s e s ,   m a ki ng  i t   m o r e   r e l i a b l e   i t e r m s   o f   A U C.   N B   s h o w e poo r   pe r f o r m a n c e ,   w h e r e a s   K N N   pe r f o r m e d   w e l l   a c r o s s   m ul t i p l e   t hr e s h o l ds   f o c l a s s   di s t i n c t i o n .   D T   r e qui r e d   a   b a l a n c e   b e t w e e n   s e n s i t i v i t y   a n s pe c i f i c i t y .   F i gu r e   4   p r o vi de s   a   g r a p h i c a l   c o m pa r i s o n   o f   t h e   c l a s s i f i e r s .   F urt h e rm o r e ,   t h e   R a ndo m   F o r e s t   a l go r i t hm ' s   f e a t u r e   i m po rt a n c e   r a nki n g   i s   di s p l a y e i F i gu r e   5 .   I n   t h i s   gra p h,   t h e   x - a x i s   r e p r e s e n t s   i ndi v i du a l   f e a t u r e   v a l ue s   c a l c ul a t e b a s e o e nt r o p y ,   w h i l e   t h e   y - a xi s   s h o w s   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   15 ,   N o .   4 A ugus t   20 25 :   414 8 - 4159   4154   f e a t ur e   r a nki ng.   T h e   t o f i v e   m o s t   i n f l ue n t i a l   f e a t u r e s   c o n t r i b ut i n g   t o   t h e   c l a s s i f i c a t i o n   o f   pe di a t ri c   ul t r a s o u n i m a ge s ,   a s   ra n ke b y   R F ,   a r e     _  _  2 _   _     ,   a n d   _  .       T a b l e   2 R e s ul t s   o f   c l a s s i f i c a t i o o f   ki dn e y   i m a ge s   Cl a s s i fi e r   A c c u ra c y   S e n s i t i v i t y   S p e c i f i c i t y   P re c i s i o n   Re c a l l   F - 1   S c o r e   A U C   S u p p o r t   v e c t o m a c h i n e   0 . 8 2   0 . 7 4   0 . 9 1   0 . 9 1   0 . 7 4   0 . 8 2   0 . 9 1   N a ï v e   Ba y e s   0 . 7 5   0 . 4 6   0 . 5 6   0 . 7 1   0 . 4 6   0 . 5 6   0 . 7 8   D e c i s i o n   T re e   0 . 8 4   0 . 5 4   0 . 9 4   0 . 9 2   0 . 5 4   0 . 7 0   0 . 8 5   Ra n d o m   F o re s t   0 . 9 8   0 . 9 7   0 . 9 2   0 . 9 3   0 . 9 7   0 . 9 8   0 . 7 8   K N N   0 . 6 7   0 . 5 1   0 . 8 6   0 . 8 2   0 . 5 1   0 . 6 2   0 . 8 5   X G   Bo o s t   0 . 9 5   0 . 9 1   0 . 8 8   0 . 9 6   0 . 9 1   0 . 9 5   0 . 7 9           F i gu r e   4 P e r f o r m a n c e   c o m pa r i s o n   o f   M L   a l go r i t hm s           F i gu r e   5 R a n do m   f o r e s t   f e a t ur e   ra n k i n g   o t h e   e xt ra c t e f e a t ur e s   f o r m   ul t r a s o u n i m a ge s   0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 Acc ur a cy S en s i t i v i t y S pe c i f i ci t y P r eci s i on R eca l l F - M e a s ur e AU C P er f o r m a nce   Mea s ur P er f o r m an c e   m etr i c s C o m pa r i s o n   o f   A l go r i t hm s     Per f o r m a n c e S upp or t   V e c t o r M a chi ne N a ï v e   B a y es D eci s i on  T r e e R a ndom   F or es t K N N X B oos t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708         E x pl a i nab l e   ar t i f i c i al   i n t e l l i ge n c e   and   f e a t ur e   bas e d   t e c hni q ue   f or   t he   c l as s i f i c at i on     ( F i z han  Kaus ar )   4155   F urt h e rm o r e ,   o ur  s t udy   ut i l i z e s   S H A P   t o   ga i i n s i g h t   i nt o   o ur   M L   m o de l s   p r e di c t i o n ,   F i gu r e   6   pr e s e nt s   t h e   f e a t u r e   i m po r t a n c e   ra n k i n w i t h   t h e   S H A P   s um m a r y   pl o t   fo r   t h e   R a n do m   F o r e s t .   T h e   t o t hr e e   m o s t   i m po rt a nt   f e a t u r e s   t ha t   c o n t ri b ut e   t o   t h e   p r e di c t i v e   m o de l   a r e     _  2 ,   a nd     _   .   T h e   g r a p p r e s e nt s   t h e   S H A P   v a l ue s   o n   t h e   x - a xi s   a n d   t h e   ra n k i n gs   o f   t h e   f e a t u r e s   o n   t h e   y - a xi s .   T h e   f e a t u r e s   t h a t   ha v e   a   h i g h e S H A P   v a l ue   a r e   c o n s i de r e d   t o   b e   m o r e   i n f l ue nt i a l   i de t e c t i n g   t h e   c l a s s e s   b a s e o n   t e xt u r e   f e a t u r e s   a nd  a r e   a rra nge i a s c e n di n g   o r de r   b a s e o t h e i r   S H A P   s c o r e s ,   w i t t h e   hi g h e s t   s c o r e s   a t   t h e   t o o f   t h e   f i gu r e F i g u r e   7   S H A P   b e e s w a r m   g ra p h i c   o ff e r s   a   de t a i l e d   e xpl a na t i o o t h e   i m p a c t   o f   fe a t ur e   c h a ra c t e r i s t i c s   o n   t h e   f i n a l   o ut c o m e ,   i n c l udi ng  b o t h   g l o b a l   e xpl a n a t i o n s   a n d   i n t e r p r e t a t i o n s   (c o m p r e h e n s i v e   e xpl a na t i o n s ) .     T h i s   g ra p o f fe r s   s i g n i f i c a n t   i n s i g ht s   i nt o   t h e   d i s t i n c t   r o l e s   o f   t e xt ua l   a n d   f i r s t - o r de de ri v a t i v e   f e a t ur e s ,   e n a b l i n g   a   c o m p r e h e n s i v e   gra s o f   t h e i r   i n f l ue n c e   o n   m o de l   pr e di c t i o n s .   T h e   x - a xi s   d i s pl a y s   t h e   S H A P   v a l ue s ,   w i t h   e a c l i n e   r e p r e s e n t i n g   a i ndi v i du a l   f e a t ur e .   B l ue   do t s   s i g n i fy   l o w e r   f e a t u r e   v a l ue s ,   w h i l e   r e do t s   r e p r e s e n t   h i g h e r   o n e s .   E a c h   po i n t   o n   t h e   g ra p h   c o rre s po n ds   t o   a   s i n g l e   o b s e r v a t i o n,   a n t h e   f e a t u r e ' s   e ffe c t   o n   t h e   m o de l ' s   o ut pu t   i s   i ndi c a t e by   i t s   po s i t i o n   a l o n g   t h e   x - a x i s .   W h e n   c o m pa ri n g   t h e   ra n do m   f o r e s t   a l go ri t hm ' s   f e a t u r e   i m po r t a n c e   r e s ul t s   w i t t h o s e   s h o w n   i n   F i gu r e   3 ,   w e   n o t i c e   t ha t   t h e y   do n ' t   pe r f e c t l y   m a t c t h e   S H A P   i n f l ue n c e   a n a l y s i s   r e s ul t s   p r e s e nt e i F i g u r e   4 H ow e ve r ,   upo c l o s e r   e xa m i na t i o n,   s e v e r a l   f e a t u r e s   a ppe a r   i n   b o t f e a t u r e s   r a nki n g   a na l y s e s ,   i n c l udi ng  _     _  2  _     _      _   _  _   _       _        ,   a n d   _    .   A l t h o ugh  t h e i r   ra n k i n gs   d i f f e r   b a s e o n   t h e   s c a l e   us e d ,   w e   c a n   i n f e r   t h a t   b o t h   a pp r o a c h e s   a r e   r e l a t i v e l y   c o n s i s t e nt   i i de nt i fy i n g   t h e   m o s t   i n f l ue n t i a l   f e a t u r e s   f o r   a na l y z i n g   u l t ra s o un d   i m a ge s .   A ddi t i o n a l l y ,   w e   ha v e   c o m pa r e o u r e s e a r c t o   e xi s t i n g   s t udi e s ,   a s   s h o w i T a b l e   3.   T hi s   c o m pa ri s o n   r e v e a l s   t ha t   o ur  m e t h o d,   w h i c h   e m pl oy s   t e xt ure   f e a t ur e s   f o r   c l a s s i f i c a t i o n ,   h a s   a t t a i n e hi g h e r   a c c ur a c y   t h a p r e v i o us   i n v e s t i ga t i o n s   i n   t h i s   a r e a .   W h i l e   p r i o r   s t udi e s   p ri m a r i l y   fo c us e o n   G L CM   o r   v a r i o us   i m a ge   f e a t ur e s   a nd  a c h i e v e goo a c c ur a c y ,   o ur   a pp r o a c c o n c e n t r a t e s   s o l e l y   o n   di f fe r e nt   t y pe s   of   t e xt ur e   f e a t ur e s ,   a s   k i d n e y   s c a n s   a r e   p r i m a ri l y   b a s e o n   t i s s ue   c ha r a c t e r i s t i c s           F i gu r e   6 T h e   S H A P   a l go ri t hm ' s   ra n ki ng  o f   t h e   i m po rt a n c e   o f   t h e   f e a t u r e s   e xt ra c t e f r o m   t h e   U S   i m a ge s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   15 ,   N o .   4 A ugus t   20 25 :   414 8 - 4159   4156       F i gu r e   7 B e e s w a r m   s um m a r y   pl o t   i l l us t ra t e s   t h e   i n f l ue n c e   of  e xt r a c t e d   f e a t ur e   o n   t h e   pe r f o r m a n c e   o f   ra n do m   fo r e s t   us i n g   S H A P   v a l ue s       T a b l e   3 .   Co m p a r i s o o f   pr o po s e m o de l   w i t e xi s t i ng  w o r k   Re f   n o   Y e a r   F e a t u r e s   E x t ra c t e d   T o t a l   fe a t u re   c o u n t   A c c u ra c y   Cl a s s i fi e r   X A I   [2 5 ]   2017   H O G ,   H a a a s   fe a t u r e   e x t ra c t i o n   U S IN G   S IF T ,   S U R F   324   HOG -   9 6 . 6 7 %   H a a - 9 3 . 3 %   L B P   - 9 0 . 0 % ,   S U RF   - 8 9 . 3 %   A d a B o o s t ,   S V M   -   [2 6 ]   2019   G L CM   21   8 4 . 6 1 %   A N N   -   [2 7 ]   2020   G L CM   44   7 7 . 8 0 %   A N N   -   [1 ]   2020   G L CM   16   8 8 . 4 8 %   CN N   -   [7 ]   2021   G L CM   21   9 7 . 4 6   L D A   -   [6 ]   2021   G L CM   57   9 5 . 4 0 %   A N N   -   [4 ]   2022   H a ra l i c k ,   S h a p e ,   W a v e l e t ,   T a m u ra ,   HOG   42   9 6 . 6 8 %   k - N N ,   f u z z y     k - N N ,   a n d   S V M         2024   P r o p o s e d -   G LC M ,   G LR L ,   G L S ZM ,   G LD M ,   N G TD M ,   F i r s t - O r d e r   94   H i g h e s a c c u r a c y   R a n d o m   F o r e s t -   98%   S V M ,   N B,   D T,   XG - Bo o s t,   K N N ,   RF   S H A P       4.   DISCUSSIO N   CK D   i s   a   p r o gr e s s i v e   h e a l t i s s ue   t ha t   o f t e n   go e s   unn o t i c e d   u n t i l   a dv a n c e s t a ge s ,   e m p ha s i z i n g   t h e   n e e f o r   e a r l y   de t e c t i o n   t o   e n s u r e   e f fe c t i ve   t r e a t m e nt .   T hi s   s t udy   e xpl o r e s   t h e   de v e l o pm e n t   o f   a i nt e r p r e t a b l e   M L   m o de l   f o CK D   p r e di c t i o us i n g   t e x t u r e   f e a t u r e s   e xt r a c t e d   f r o m   pe di a t ri c   u l t ra s o un d   i m a ge s .   O u r e s e a r c a d d r e s s e s   ke y   c h a l l e n ge s   i M L - b a s e m e d i c a l   di a g n o s t i c s ,   i n c l udi ng  d a t a   i m b a l a n c e ,   c o m pr e h e n s i v e   t e xt u r e   a na l y s i s ,   a n d   m o de l   i n t e r p r e t a b i l i t y .   T h e   s t udy   i n v o l ve t h e   de v e l o pm e n t   a n d   e v a l ua t i o o f   s i M L   m o de l s .   T h e s e   m o de l s   w e r e   t r a i n e a n t e s t e us i n g   a   da t a s e t   de ri v e f r o m   a o n l i n e   m e d i c a l   d a t a b a s e ,   w i t 9 4   t e xt u r e   f e a t u r e s   e xt ra c t e f r o m   t h e   i m a ge s .   T h e   p ri m a r y   obj e c t i v e   w a s   t o   c l a s s i fy   ki dn e y   i m a ge s   b a s e o n   t h e s e   t e xt u r e   f e a t ur e s .   T h e   R F   m o de l   de m o n s t ra t e d   s upe ri o pe r f o r m a n c e   c o m pa r e t o   D T ,   N B ,   X G - B O O S T ,   K N N ,   a n d   S V M   m o de l s .   T o   a dd r e s s   o n go i n g   c o n c e rn s   a b o ut   t h e   o pa c i t y   of   M L   m o de l   pr e di c t i o n s ,   w e   i n c o r po ra t e d   e xpl a i na b i l i t y   a nd  i n t e r p r e t a b i l i t y   f e a t ur e s   i n t o   t h e   R F   m o de l   us i ng   t h e   S H A P   t e c hni que .   T h i s   a pp r o a c p r o v i de s   a   de t a i l e d   a n a l y s i s   of   s pe c i f i c   t e xt ur e   f e a t u r e s   a nd  t h e i i m pa c t   o i m a g e   c l a s s i f i c a t i o a s   n o rm a l   o r   a b n o rm a l .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708         E x pl a i nab l e   ar t i f i c i al   i n t e l l i ge n c e   and   f e a t ur e   bas e d   t e c hni q ue   f or   t he   c l as s i f i c at i on     ( F i z han  Kaus ar )   4157   P r e v i o us   r e s e a r c h a s   e m pl o y e v a r i o us   M L   a l go ri t hm s   t o   c l a s s i fy   ki dn e y   ul t r a s o u n i m a ge s ,   t y pi c a l l y   us i ng  a   l i m i t e n u m b e r   o f   t e xt u r e   f e a t u r e s .   T h e r e   i s   a   g r o w i n t r e nd  i n   e xp l o r i ng  M L   a pp l i c a t i o n s   fo r   CK D   de t e c t i o n   a n d   c l a s s i f i c a t i o n.   H ow e ve r ,   s t udi e s   ha v e   n o t   y e t   i n v e s t i ga t e e xt e rna l   v a l i d a t i o a n d   e xpl a i na b i l i t y   i n   t h e   us e   o f   t e xt ur e   f e a t u r e s   a l o n e   f o r   c l a s s i fy i n pe di a t ri c   ki d n e y   ul t r a s o und  i m a ge s .   O u r e s e a r c h   s e e ks   t o   a dd r e s s   t hi s   ga by   e xa m i n i ng  t h e   po t e n t i a l   o f   m a c h i n e   l e a rni n g   a l go r i t hm s   i c l a s s i fy i n g   c hr o ni c   ki d n e y   di s e a s e .   W e   e m pl oy e S H A P   t o   e n ha n c e   t h e   c l a ri t y   a n d   i nt e r p r e t a b i l i t y   of   o ur   m e t h o d,   off e r i n g   i n s i g h t s   i n t o   t h e   m o de l ' s   a s s um p t i o n s   a n d   hi g h l i g h t i n g   t h e   s i g ni f i c a n c e   o f   pa r t i c ul a f e a t u r e s .     A m o n t h e   e v a l ua t e t e xt u r e   f e a t u r e s ,   _     _  2  _     _      _   _   _   _        _        ,   a n d   _      e m e rge d   a s   t he   m o s t   i n f l ue nt i a l   f o c l a s s i f i c a t i o a c c u ra c y .   T he s e   f e a t u re s   ha v e   t he   po t e nt i a l   t o   a s s i s t   p h y s i c i a n s   i n   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o n.   F u t u re   r e s e a r c s h o u l d   e x pl o r e   d i f f e r e nt   c o m b i na t i o ns   o f   t e x t u re   f e a t u re s   f r o m   G L C M ,   G L R L M ,   G L D M ,   N G T D M ,   a nd   G L S Z M ,   a l o n g   w i t u ri ne   t e s t   re po rt s ,   t o   p r o v i de   m o r e   a c c u ra t e   a nd   t i m e l y   a s s e s s m e nt s   o f   pa t i e nt   he a l t h,   po t e nt i a l l y   l e a d i ng   t o   i m p r o v e d   m a na ge m e nt   o f   a t - ri s k   i nd i v i d u a l s .       5.   C O N C LU S I O N     T h i s   r e s e a r c i nt r o duc e s   a   s o phi s t i c a t e m a c h i n e   l e a rni n g   (M L f r a m e w o r f o c a t e go r i z i ng  pe di a t ri c   k i d n e y   ul t ra s o un d   i m a ge s   a n d   de t e r m i n i ng   t h e   t e xt u r e   f e a t u r e   a l o n e   p r o v i de   s i g ni f i c a n t   c l a s s i f i c a t i o a c c u r a c y .   T h e   s t udy   e m pl oy e v a ri o us   M L   m o de l s ,   i n c l ud i n g   R F ,   D T ,   K N N ,   N B ,   S V M   a n d   XG - Bo os t .   R F   e m e r ge a s   t h e   t o pe r f o r m e r,   a c hi e v i n 98%   a c c ura c y   i di s t i n g ui s h i ng  n o r m a l   a n d   a b n o r m a l   pe di a t ri c   ul t r a s o u n i m a ge s .   T h e   i n v e s t i ga t i o a l s o   ut i l i z e X A t e c hn i que   l i ke   S H A P   t o   pr o v i de   i n s i g ht s   i nt o   m o de l   b e h a v i o r   a t   b o t h   l o c a l   a nd  g l o b a l   l e v e l s .   T h e s e   m e t h o ds   o ffe r e c o h e r e n t   a n l o gi c a l   e xpl a na t i o n s   a b o ut     _  2 ,   a n d     _    t e xt u r e   f e a t u r e s   pl a y e a   c r uc i a l   r o l e   i de t e r m i n i ng  c l a s s i f i c a t i o o ut c o m e ,   t h e r e by   e n ha n c i n g   m o de l   t ra n s p a r e n c y .   T h e   f i n di ng  e m p h a s i z e s   t h e   i m po rt a n c e   o f   t i s s ue - l e ve l   t e xt u r e   v a r i a t i o n   i n   d i a g n o s i n pe di a t r i c   k i d n e y   a b n o r m a l i t i e s .     T h e   n e xt   p h a s e   o t h i s   r e s e a r c h   w i l l   f o c us   o n   f e a t ur e   s e l e c t i o n   t e c hn i que   t o   i de nt i f y   t h e   m o s t   i n f l ue nt i a l   f e a t u r e s ,   t h e r e b y   i n p r o v i n c l a s s i f i c a t i o a c c ura c y   a n m o de l   e f f i c i e n c y .   T h e   i n s i g ht   g a i n e f r o m   t h i s   s t udy   c a n   c o n t r i b ut e   t o   t h e   de v e l o pm e n t   o f   A I - a s s i s t e d   de c i s i o s uppo rt   s y s t e m   f o r   e a rl y   de t e c t i o n   a n d   d i a g n o s i s   o f   ki d n e y   a b n o rm a l i t i e s   i c h i l d r e n .       F U N D I N G   I N F O R M A TI O N     A ut h o r s   s t a t e   n o   f un d i n g   i n v o l v e d .       A U TH O R S   C O N TR I B U TI O N   T h i s   j o urn a l   us e s   t h e   Co n t ri b ut o R o l e s   T a xo n o m y   (CR e di T t o   r e c o gn i z e   i ndi v i du a l   a u t h o c o n t ri b ut i o n s ,   r e duc e   a ut h o r s hi p   di s pu t e s ,   a n d   f a c i l i t a t e   c o l l a bo r a t i o n.     N am e   o A u th o r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   F i z h a K a us a r                               R a m a m u r t h y   Bo j a n                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r m a l   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e s o u rc e s   D   :   D a t a   Cu ra t i o n   O   :   W ri t i n g   -   O ri g i n a l   D ra ft   E   :   W ri t i n g   -   Re v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi s u a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P ro j e c t   a d m i n i s t ra t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i s i t i o n         C O N F LI C O F   I N T ER ES T   T h e   a u t h o r s   de c l a r e   n o   c o n f l i c t   o f   i n t e r e s t .       D A TA   A V A I LA BLI T Y     T h e   d a t a   t ha t   s up po rt   t h e   f i nd i ngs   o f   t hi s   s t u dy   w i l l   b e   a v a i l a b l e   i n   h t t ps : / / w w w . ul t r as o u nd c as e s . i n f o /     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.