I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.   15 ,   No .   2 A p r il   2 0 2 6 ,   p p .   1 3 9 0 ~ 1 4 0 1   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 2 . p p 1 3 9 0 - 1 4 0 1          1390     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Accurate  stroke a rea cla ss ificatio using  extreme gra dient  bo o sting  wit h mu l ti - fea ture  ex tracti o n       K a v iko nd a la   P ra v ee n K u m a Ra o 1 ,   M a ha   L a k s hm i Bo nd la 2 ,   B o m m a r a j u Sriniv a s a   Ra o 3   Am bid i N a v ee na 4 K .   V .   B a l a ra ma k rish na 5 Srini v a s a ra o   G o da 6   1 D e p a r t me n t   o f   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   M a c h i n e   L e a r n i n g ,   K a mal a   I n st i t u t e   o f   Te c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e ,   S i n g a p u r ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   V i g n a n 's I n s t i t u t e   o f   I n f o r ma t i o n   T e c h n o l o g y ,   V i s a k h a p a t n a m,   I n d i a   3 D e p a r t m e n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g G e e t h a n j a l i   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a   4 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   T e l e mat i c En g i n e e r i n g ,   G .   N a r a y a n a m ma   I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y   a n d   S c i e n c e ,   H y d e r a b a d ,   I n d i a   5 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   A d i t y a   U n i v e r si t y ,   S u r a m p a l e m ,   I n d i a   6 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g R . V . R .   &   J.C .   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   G u n t u r ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l   12 2 0 2 5   R ev is ed   J an   20 2 0 2 6   Acc ep ted   Feb   6 2 0 2 6       S tro k e ,   o n e   o f   th e   m o st  c o m m o n   n e u ro l o g ica d iso r d e rs  lea d i n g   to   lo n g - term   d isa b il it y   a n d   m o r talit y ,   re q u ires   a c c u ra te  d e tec ti o n   o a ffe c ted   b ra in   re g io n s   fo ti m e ly   trea tme n p lan n in g .   Ho we v e r,   c o n v e n ti o n a d e e p   lea rn i n g   m o d e l s   fa c e   c h a ll e n g e in   a c h ie v in g   p re c ise   se g m e n tatio n   a n d   r o b u st  c la ss ifi c a ti o n   d u e   to   n o isy   i n p u ts,  we a k   fe a tu re   re p re se n tatio n ,   a n d   p o o g e n e ra li z a ti o n .   To   a d d re ss   th e se   g a p s,  t h is  st u d y   i n t ro d u c e a   h y b ri d   fra m e wo rk   th a in teg ra tes   th e   Co n v Ne Xt  a rc h it e c tu re   fo stro k e   re g i o n   se g m e n ta ti o n   with   XG Bo o st - b a se d   c las sifica ti o n ,   stre n g th e n e d   t h ro u g h   t h re e   c o m p lem e n ta ry   fe a tu re   e x trac ti o n   m e th o d s:  l o c a b in a ry   p a tt e rn (LBP ),   a d a p ti v e   th re sh o l d   d irec ti o n a b in a r y   g ra d ie n m a tri x   (AT - DBG M ),   a n d   wa v e let  p a c k e t   tran sfo rm   (W P T).   T h e se   m e th o d c a p tu re   tex tu ra l,   d irec ti o n a l,   a n d   m u lt i - re so lu ti o n   fe a tu re s,  wh ich   a re   c o n c a ten a ted   in t o   a   sta c k e d   v e c to a n d   c las sified   u sin g   XG Bo o st.   P re p r o c e ss in g   ste p s,   in c l u d i n g   n o rm a li z a ti o n   a n d   re siz in g ,   e n su re   imp ro v e d   in p u t   c o n siste n c y .   Ex p e rime n tal  e v a l u a ti o n o n   b e n c h m a rk   str o k e   ima g i n g   d a tas e ts  sh o th a t h e   p r o p o se d   fr a m e wo rk   a c h iev e 9 8 . 5 6 %   Dic e   sim il a rit y   c o e fficie n (DSC) ,   1 2 . 9 6   m m   Ha u sd o rff   d istan c e   (HD ) ,   9 9 . 1 2 %   a c c u ra c y ,   9 8 . 6 9 %   se n sit iv it y ,   9 9 . 0 6 %   sp e c ifi c it y ,   9 8 . 9 8 %   p re c isio n ,   a n d   9 8 . 8 5 %   F 1 - sc o re .   K ey w o r d s :   C o n v NeX t   Dee p   lear n in g   Me d ical  im ag in g   Stro k s eg m en tatio n   W av elet  p ac k et  tr an s f o r m   XGBo o s t   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Kav ik o n d ala  Pra v ee n   Ku m a r   R ao   Dep ar tm en t o f   Ar tific ial  I n tellig en ce   an d   Ma ch in L ea r n in g ,   Kam ala  I n s titu te  o f   T ec h n o lo g y   an d   Scien ce   Sin g ap u r ,   H u zu r ab a d ,   T elan g a n a ,   I n d ia   E m ail:  p r av ee n k u m ar r ao . k @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   s tr o k f u n ctio n s   as  a   m ed ic al  em er g en c y   b ec au s it  o b s tr u cts  b lo o d   cir cu latio n   to   t h b r ain   wh ic h   d en ies  o x y g e n   an d   n u tr ien ts   to   b r ain   ce lls .   Peo p le  ac r o s s   th wo r ld   ex p er ie n ce   s tr o k as  m ajo r   h ea lth   th r ea t   b ec au s it  ca u s es  b o th   p r em atu r d ea th   an d   p e r s is ten d is ab i liti es  s o   d iag n o s is   an d   tr ea tm en ap p r o ac h es  n ee d   to   b im p r o v e d .   T h m ain   ty p es  o f   s tr o k es  ex is a s   is ch e m ic  s tr o k an d   h em o r r h ag ic  s tr o k wh ich   p r esen d if f er en t   ca u s es  an d   f ea tu r es  t h r o u g h o u ea ch   co n d itio n .   T h b r ain   ce lls   lo ca ted   in   t h e   af f ec ted   ar ea   d ie  d u e   to   o x y g e n   an d   n u tr itio n al  s u p p ly   d ep r iv atio n   t h at  o cc u r s   f r o m   lack   o f   b lo o d .   T h e   b leed in g   o f   b lo o d   v ess els  cr ea tes  h em o r r h ag ic  s tr o k b y   ca u s in g   in ter n al  b r ain   b leed i n g   [ 1 ] .   Diag n o s tic  p r o ce d u r es  h ea v ily   d ep en d   o n   s tr o k s eg m en tatio n   s in ce   i allo ws  p h y s ician s   to   id e n tify   an d   m a r k   s tr o k e - af f ec ted   ar ea s .   Stro k s eg m en tatio n   r elies  h ea v ily   o n   m ag n etic  r eso n an ce   im a g in g   ( MRI)   as  well  a s   co m p u ted   to m o g r a p h y   ( C T )   as  its   m ain   im ag in g   to o ls   [ 2 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A cc u r a te  s tr o ke   a r ea   cla s s ific a tio n   u s in g   ex tr eme   g r a d ie n t b o o s tin g     ( K a viko n d a la   P r a v ee n   K u ma r   R a o )   1391   C T   im ag in g   s er v es  as  t h ess en tial  d iag n o s tic  to o f o r   s tr o k p atien e v alu atio n   b ec au s it  p r o v i d es   wid av ailab ilit y   an d   q u ick   r esu lts .   Hea lth ca r p r o v id er s   co m m o n l y   p e r f o r m   n o n - c o n tr ast  C T   to   ev alu ate   b r ain   r e g io n s   f o r   h em o r r h a g ic   s tr o k a n d   s ea r c h   f o r   i n f ar cti o n   in d icato r s   th at  p r esen as  h y p o atten u atio n   [ 3 ]   d esp ite  th eir   d if f er e n ca p a b ilit ies.  Me d ical  im ag in g   tech n o lo g y   h as  g ai n ed   ex te n s iv in ter est  f r o m   r esear ch er s   af ter   th r is o f   ar tific ial  in tellig en ce   ( AI ) .   Dee p   lear n in g   ap p licatio n s   h av p r o v en   h ig h l y   s u cc ess f u f o r   m u ltip le  m ed ical  im ag in g   p u r p o s es  wh ich   in clu d lesi o n   s eg m en tatio n   im a g s y n th esizin g   an d   d is ea s ea r ly - s tag d ete ctio n   [ 4 ] .   U - Net  as  well  as  V - Net  an d   3 v ar ian ts   s er v e   d if f er en p u r p o s es  in   m ed ica l   im ag in g   d ata  a n aly s is   b y   ef f ec tiv ely   p r o ce s s in g   co m p lex   d ata  an d   ex tr ac tin g   co n tex tu al  in f o r m atio n   [ 5 ]   T h p r o b lem   o f   ac cu r ate  s eg m en tatio n   o f   s tr o k ar ea   in   m ed ical  im ag es  is   co m p lic ated   is s u b ec au s o f   t h ir r e g u lar   s h a p o f   lesi o n   an d   f u zz y   b o u n d ar ies  as  well  as  h ig h   in te r - p atien v a r iatio n .     T h tr ad itio n al  co n v o lu tio n al  n eu r al  n etwo r k   ( C NN)   b ased   m eth o d s   s u ch   as  U - Net  an d   D ee p L ab V3   ca n n o ty p ically   d eliv er   f in e - g r ain e d   s tr u ctu r al  a n d   h ig h - le v el  s em an tic  f ea tu r es  at   th s am e   tim e,   r esu ltin g   in   s u b o p tim al  b o u n d a r y   d etec tio n   o f   t h s tr o k e - a f f ec ted   a r ea s .   Han d cr af ted   f ea tu r es,  th o u g h   u s ef u in   m o d elin g   lo ca in ten s ity   v ar iatio n s   an d   ca p tu r in g   tex tu r h as  b ee n   s h o wn   n o to   g en er alize   ac r o s s   d if f er en d atasets .   T h is   s tu d y   h y p o th esizes  th at  h y b r id   d ee p   lear n in g   f r am ewo r k ,   wh ich   co m b in es   C o n v NeX t - b ased     m u lti - s ca le  f ea tu r ex tr ac tio n   with   h an d cr a f ted   d escr ip to r s lo ca b in ar y   p atter n   ( L B P) ad ap tiv th r esh o ld   d ir ec tio n al  b i n ar y   g r ad ie n m atr ix   ( AT - DB GM ) ,   an d   w av elet  p ac k et  tr an s f o r m   ( W PT) an d   XGBo o s class if icatio n ,   ca n   o v er co m e   t h ese  lim itatio n s .   Sp ec if ically ,   we  p r o p o s th at   th i n teg r atio n   o f   d ee p   s em an tic   f ea tu r es  with   h an d cr a f te d   tex t u r d escr ip to r s   will  en h an ce   b o th   b o u n d ar y   p r ec is io n   an d   lesi o n   lo ca lizatio n ,   u ltima tely   lead in g   t o   s u p e r io r   s eg m en tatio n   ac c u r ac y   an d   g en er aliza b ilit y   co m p ar ed   to   ex is tin g   s tan d alo n e   m eth o d s .   T h p r o p o s ed   r esear ch   u tili ze s   th C o n v NeX f r a m ewo r k   f o r   s tr o k ar ea   s eg m en tatio n   alo n g   with   XGBo o s clas s if icatio n   th r o u g h   ad v an ce d   f ea tu r ex tr ac tio n   tech n iq u es  to   ac h ie v b etter   a cc u r ac y   lev els.  T h e   p r o p o s ed   m eth o d   co m b in es  C o n v NeX with   h an d cr af ted   f e atu r ex tr ac tio n   m eth o d s   ( L B P,  AT - DB GM ,   an d   W PT)   to   im p r o v s tr o k r eg io n   r ep r esen tatio n   an d   u s es  ca s ca d ed   f ea tu r f u s io n   ap p r o ac h   with   tex tu r e,   g r ad ien t,  a n d   f r e q u en c y - b ase d   f ea tu r es  to   ac h ie v r o b u s class if icatio n   alo n g   with   XGBo o s f o r   ef f icien t   s tr o k e - af f ec ted   r eg io n   class if icatio n   with   h ig h   p r ec is io n .   Th m ain   co n tr ib u tio n s   o f   p r o p o s ed   wo r k   ar e:   i)   P r o p o s n o v el  h y b r id   ap p r o ac h   th at  i n teg r ates  th C o n v NeX ar ch itectu r f o r   s eg m en tatio n   wit h   XGBo o s t   class if icatio n ,   co m b in in g   d ee p   s em an tic  lear n in g   with   g r ad ien t - b o o s ted   d ec i s io n   tr ee s   f o r   en h an ce d   s tr o k ar ea   d etec tio n .   ii)   D esig n   s tack ed   f ea tu r ex tr ac tio n   th at  f u s es  d ee p   f ea tu r es  f r o m   C o n v NeX with   h an d cr a f ted   d escr ip to r s L B P,  AT - D B G an d   W PT  to   ca p tu r b o th   g lo b al  s em an tic  an d   f in e - g r ain ed   tex tu r a l   ch ar ac ter is tics   o f   s tr o k r eg i o n s .   iii)   P er f o r m   s tatis tical  s ig n if ican ce   test in g   ( p air ed   t - test s ,   W ilco x o n   s ig n e d - r an k   test s ,   ef f ec s ize  ca lcu latio n s ) ,   co n f i r m in g   th a th im p r o v em en ts   o v er   b a s elin m o d els  ar s tatis ticall y   s ig n if ican t     ( p   0 . 0 1 )   a n d   n o t d u to   ch an ce .   T h p ap e r   h as  s tr u ct u r ed   f o r m at  th at  in clu d es  s ec tio n   2   f o r   r ev iewin g   c u r r e n r esear ch   i n   th f ield F o llo wed   b y   s ec tio n   3   wh ich   e x p lain s   th p r o p o s ed   a p p r o ac h   in   d etail.   T h e x p er im en tal  f in d i n g s   an d   m eth o d   co m p ar is o n   a p p ea r   i n   s ec tio n   4 .   T h r esear ch   f in is h es with   t h co n clu s io n   in   s ec tio n   5 .       2.   L I T E R AT U RE   SU RVE Y   T h s tu d y   o f   s tr o k es  in   m ed ical  im ag es  attr ac ts   s ig n if ic an r esear ch   in ter est  d u to   im p r o v in g   p er f o r m an ce   th r o u g h   d ee p   lear n in g   an d   m ac h in lear n in g   tech n iq u es.  T h f o r m er   m eth o d s   ap p lied   h u m a n   ex p er ts   f o r   s eg m en tatio n   b u t h ese  m eth o d s   r elied   o n   m a n u al  t ec h n iq u es  an d   r u le - b ased   p r o to co ls   wh ich   le d   to   in cr ea s ed   p r o ce s s in g   tim e   a n d   in c o n s is ten r esu lts   ac r o s s   ex p er ts .   Stro k e   r eg i o n   s eg m e n tatio n   s h o wed   h u g e   p r o g r ess   th r o u g h   d ee p   lear n i n g   m o d els  o p er atin g   C NNs  s p ec if ically   in   U - Net,   Seg Net ,   a n d   Dee p L a b V3 .   T h e   m o d els  p er f o r m   p o o r ly   b ec a u s th ey   d o   n o co n tain   p r o p er   f ea t u r e x tr ac tio n   p r o ce s s es  wh ich   lead s   t o   m is tak es  wh en   id en tify in g   s tr o k e - af f ec te d   r eg i o n s .   T h f ie ld   o f   s tr o k e   in v esti g atio n   a p p lies   d ee p   lear n in g   r esear ch   th at  c o m b in es  d ee p   lear n in g   tech n iq u es   with   m an u ally   d esig n ed   p atter n   r ec o g n itio n   s y s tem s   u tili zin g   L B P a n d   W av elet  t r an s f o r m s   alo n g   with   g r a d ien t - b ased   m eth o d s   to   e n h an ce   s eg m en tatio n   r esu lts .     W ei  et  a l.   [ 6 ]   an al y ze d   b r ain   MRI  im ag es  o f   ac u te  is ch em i s tr o k ( AI S)  p atien ts   b etwe en   2 0 1 7   an d   2 0 2 0   at  te r tiar y   teac h i n g   h o s p ital  wh ile  d ev el o p in g   s em an tic  s eg m en tatio n   g u i d e d   d etec to r   n etwo r k     ( SGD - Net)   as  m u lti - s tag n etwo r k .   T h n etwo r k   in clu d e d   f ir s a   U - s h ap ed   m o d el  f o r   d if f u s io n - weig h ted   im ag in g   ( DW I )   s eg m e n tatio n   an d   s ec o n d   b in a r y   class if icatio n   m o d el   ass ess in g   lesi o n   s i ze s   ag ain s lacu n e   an d   n o n - lacu n a n d   cir cu lato r y   ter r ito r ies  f o r   an ter i o r   o r   p o s ter io r   lo ca tio n s .   W e   tr an s f o r m ed   th two - s tag d ee p   lear n i n g   m o d el  to   SGD - Net  p lu s   th r o u g h   a n   au to m atic  p r o ce s s   wh ich   s eg m e n ted   A I lesi o n s   in   DW I   im ag es a n d   th en   r eg is ter ed   th e ir   p o s itio n   in   T 1 - weig h ted   im a g es a n d   b r ai n   atlases   [ 6 ]   Z h an g   et   a l.   [ 7 ]   p r esen an   a u to m atic  ap p r o ac h   to   d etec t   ac u te  is ch em ic  s tr o k in   DW I s   th r o u g h   d ee p   3 - C NNs.  T h is   m eth o d   ef f ec tiv ely   p r o ce s s es  m u ltid im en s io n al  co n te x tu al  d ata   wh ile  d ev elo p in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 1 3 9 0 - 1 4 0 1   1392   h ig h ly   d is cr im in ativ f ea tu r es a s   p ar o f   an   e n d - to - en d   d ata - d r iv en   o p er atio n .   Ou r   n etwo r k   in co r p o r ates  d e n s co n n ec tiv ity   to   o v e r co m th e   tr ain in g   c h allen g es  o f   d ee p   3 - C NN  b y   allo win g   e f f o r tl ess   p r o p ag atio n   o f   i n f o r m atio n   as  well  as  g r ad i en d ata  th r o u g h o u th e   n et wo r k   s tr u ctu r [ 7 ] .   T h d ee p   r esid u al  atten tio n   co n v o l u tio n al  n eu r al  n etwo r k   ( DR ANe t)   th at  L iu   et  a l.   [ 8 ]   d ev elo p ed   e n ab les  ac cu r ate  s im u ltan eo u s   lesi o n   se g m en tatio n   a n d   q u an tific ati o n   o f   is ch em ic   s tr o k e   to g eth e r   with   wh ite  m atter   h y p er i n ten s ity   ( W MH )   lesi o n s   in   MRI  im ag es.  T h U - n et  d esig n   f ea tu r es  o f   DR ANe en ab le  th n etwo r k   to   e x tr ac h ig h - q u ality   f ea tu r es   f r o m   in p u im a g es  wh ile  in teg r atin g   n o v el  atte n tio n   m o d u l e.   T h tr ain i n g   o f   DR ANe d ep en d s   o n   Dice   lo s s   f u n ctio n   b ec au s th is   lo s s   r ed u ce s   d ata  im b alan ce   is s u es  in   th tr ain in g   d ataset.   T h t r ain in g   an d   ev al u atio n   p r o ce s s   o f   DR ANe tak es  p la ce   o n   7 4 2   2 MRI  im a g es  o b tain ed   f r o m   th e   s u b - ac u te   is ch em ic  s tr o k e   ar ea   s eg m en tatio n   ( SISS)   ch allen g e.   E v alu atio n   test s   d em o n s tr ate  th at  DR A Net  ac h iev es  s u p er io r   r esu lts   co m p ar ed   to   m u ltip le  lea d in g   s eg m en tatio n   ap p r o ac h es o f   it s   tim [ 8 ]   Yalç ın   an d   V u r al  [ 9 ]   d ev elo p ed   U - Net  as  a n   en c o d er - d e co d er   d ee p   lea r n in g - b ased   C NN  wh ich   s er v es  as  s o lu tio n   f o r   b r ain   s tr o k class if icatio n   an d   s eg m en tatio n .   A   co n v o lu ti o n al  d ee p   n etwo r k   ar ch itectu r in clu d es  an   o p tim ized   d im en s io n al  U - Net  ( D - UNe t)   th r o u g h   b lo ck in g   an d   ad ap tiv co n v o lu tio n   lay er   s eq u en ci n g   c o m b in e d   wi th   ac tiv atio n   f u n ctio n   an d   h y p er p ar am eter   o p tim izatio n .   T h e   p r o p o s ed   a n aly s is   m eth o d   ap p lies   C T   im ag p r o ce s s in g   to   ev alu ate  b r ain   s tr o k p r esen ce   in   t h d ataset.   T h m eth o d   h elp s   id en tify   s tr o k ca u s es  b etwe en   is ch em ic  an d   h em o r r h a g ic  co n d itio n s   af ter   s tr o k tak es  p lace .   T h p r o p o s e d   m eth o d   p r o v id es  ex ac lo ca tio n   id en tific atio n   o f   r eg io n s   s elec ted   b y   r ad io lo g is ts   an d   p er f o r m s   s eg m en tatio n   o n   ac tiv s tr o k ar ea s .   c o m p ar is o n   o f   t h p r o p o s ed   m e th o d   with   ex is tin g   C NN - ty p ar ch itectu r es  o cc u r s   th r o u g h   v ar io u s   ex p er im e n ts   r u n   o n   t h s am r ea d ataset  u s in g   Py th o n   s cr ip ts   [ 9 ] Wu   et  a l.   [ 1 0 ]   p r esen   W - Net  as  th eir   n ew  two - s tag ap p r o ac h   f o r   b r ain   MRI  lesi o n   s eg m en tatio n .   W - Net  im p lem en ts   C NN  an d   tr an s f o r m er - b ased   m eth o d   as  its   co r s tr u ctu r wh ile  in teg r atin g   b o u n d ar y   d e f o r m atio n   m o d u le  ( B DM )   an d   b o u n d ar y   co n s tr ain m o d u le  ( B C M)   to   p r o ce s s   u n clea r   b o u n d ar ies.  T h B DM   em p lo y s   cir cu lar   co n v o lu tio n   m eth o d s   to   f i x   th in itial  b o u n d ar y   w h i le  B C im p lem en ts   d ilated   co n v o lu tio n   to   p r o v i d d y n am ic  o b ject   b o u n d ar y   co n tr o l.  T h W - Net  r ec eiv es  o p tim izatio n   th r o u g h   o u r   d esig n ed   m u lti - task   lea r n in g   lo s s   f u n ctio n   wh ich   p er f o r m s   o p tim izatio n   f r o m   b o th   r e g io n   a n d   b o u n d ar y   o r ien tatio n s   [ 1 0 ] .   Alth o u g h   s ig n if ica n ad v an ce m en ts   h av b ee n   m ad to   d ate  in   th u s o f   C NN - b ased   ar ch itectu r es,   in clu d in g   U - Net,   W - Net,   an d   DR ANe t,  th er ar e   v ar io u s   c h allen g es  th at  r ed u ce   t h eir   p o ten tial  clin ical  u s e.   Mo s cu r r en m o d els  ar e   b as ed   o n   h u g an n o tated   d atasets   an d   th ey   ar n o g o o d   at  g en er alizin g   ac r o s s   d if f er en p atien g r o u p s   d u t o   is s u es  o f   class   im b alan ce .   Alg o r ith m s   s u ch   as  SGD - Net  an d   3 C NNs  ar b etter   at  lesi o n   d etec t io n ,   b u ca n   b c o m p u tatio n ally   i n ten s iv an d   f ail  to   r eso lv e   f in e - s ca le  lesi o n   b o u n d ar ies,  esp ec ially   in   s m a ll  o r   s m all  s tr o k lo ca tio n s .   T r an s f o r m er - b ased   an d   h y b r id   m o d els  h av m o r e   r ich   f ea t u r es,  b u a r co s tly   a n d   p r o n to   m is class if y in g   th e   b o u n d a r ie s .   T h ese  d r awb ac k s   u n d er s co r e   n ee d   to   h av f r a m ewo r k   t h at  ca n   tr ad o f f   b etwe en   r ich   s em an ti r ep r esen tatio n   an d   tex tu r c u es  th at  ar cr ea ted   b y   h an d ,   r e f in b o u n d ar y   p r ec is io n ,   an d   cr ea te  s tr o n g   s eg m e n tatio n   with o u t r el y in g   o n   lar g tr ain in g   s ets.  Ou r esear ch ,   in s p ir ed   b y   th ese  g a p s ,   p r o p o s es  C o n v NeX t - XGBo o s h y b r id   m o d el  th at  ca n   b u s ed   to   en h an ce   th s eg m en tatio n   an d   class if icatio n   ac cu r ac y   o f   s tr o k d e tectio n   b y   u s in g   m u lti - s ca le  d ee p   f ea tu r es  a n d   h an d cr a f ted   d escr ip to r s .       3.   M E T H O D   T h p r o p o s ed   f r am ewo r k   em p lo y s   C o n v NeX as  th b ac k b o n f o r   f ea t u r ex t r ac tio n ,   wh er in p u t   m ed ical  im ag es  ar p r o ce s s ed   to   g en e r ate  m u lti - s ca le  f e atu r m ap s   f r o m   d if f er en n etwo r k   s tag es.  T h s h allo lay er s   ca p tu r f in e - g r ain ed   s tr u ctu r al  d etails  s u ch   as  ed g es  an d   tex tu r es,  wh il th d ee p er   lay er s   en co d h i g h - lev el  s em an tic  c o n tex o f   lesi o n   r e g io n s ,   p r o v id in g   h ier ar c h ical  r ep r esen t atio n   o f   th im a g e.   T h ese  m u lti - s ca le  f ea tu r es  ar th en   p r o g r ess iv ely   u p s am p led   an d   f u s ed   with in   U - Net lik d ec o d e r   t o   r ec o n s tr u ct  s p atial  r eso lu tio n   a n d   ac cu r ately   d elin ea te  lesi o n   b o u n d ar ies.  Sk ip   co n n ec tio n s   ar in co r p o r ated   to   in teg r ate  s h allo f ea tu r m ap s   with   co r r esp o n d in g   d ec o d er   lay er s ,   th er eb y   p r eser v in g   f in ed g d etails  th at   m ig h o th er wis b lo s in   d ee p er   r ep r e s en tatio n s .   Fin ally ,   th f u s ed   f ea tu r m ap s   ar p a s s ed   th r o u g h   1 ×1   co n v o l u tio n   lay e r   f o llo we d   b y   So f tMa x   ac ti v atio n   f u n cti o n   to   p r o d u ce   th e   f in al  s eg m en tatio n ,   ef f ec tiv ely   h ig h lig h tin g   th s tr o k e   r eg io n .   Fig u r 1   s h o ws th b lo ck   d iag r am   o f   t h p r o p o s ed   m eth o d .     T h p r o p o s ed   a p p r o ac h   f o r   s t r o k ar ea   s eg m en tatio n   an d   cl ass if icatio n   im p lem en ts   d ee p   lear n in g   h y b r id   s y s tem   wh ic h   c o m b in es  C o n v NeX with   a d v an ce d   f ea tu r es  ex tr ac tio n   m eth o d s   a n d   XGBo o s t - b ased   class if icatio n   f o r   b etter   ac cu r ac y   an d   r o b u s tn ess .   T h s y s t em   h as  two   m ai n   o p er atio n al   p ar ts tr ain in g   an d   test in g .   T h tr ain i n g   p h ase  b eg in s   with   m ed ical  im a g p r ep r o ce s s in g   s tep s   wh ich   r esize  th im ag es  wh ile   ap p ly in g   f ilter s   f o llo wed   b y   n o r m aliza tio n   tech n iq u es  to   e n h an ce   p ictu r q u ality   th r o u g h   n o is r em o v al   an d   p ix el  in ten s ity   s tan d ar d izatio n .   T h p r e p r o ce s s in g   s tep s   en s u r th im ag es  m ee r e q u ir em en ts   b ef o r f ea t u r e   ex tr ac tio n   an d   s eg m en tatio n   p r o ce d u r es.  T h p r o ce s s ed   i m ag es  en ter   C o n v NeX f o r   a n aly s is   b ec au s th is   u p d ated   n eu r al  n etwo r k   ex t r ac ts   b o t h   d ee p   s p atial  an d   co n tex tu al  f ea tu r es  f r o m   m ed ical  s ca n s .   T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A cc u r a te  s tr o ke   a r ea   cla s s ific a tio n   u s in g   ex tr eme   g r a d ie n t b o o s tin g     ( K a viko n d a la   P r a v ee n   K u ma r   R a o )   1393   s eg m en tatio n   f u n ctio n   o f   C o n v NeX g en e r ates  d etailed   h ig h - r eso lu tio n   b i n ar y   s eg m en t atio n   m ap s   w h ich   s h o s tr o k r eg io n s   clea r ly .   Af ter   s eg m en tatio n ,   th e   s y s tem   ap p lies   a n   a d v an ce d   f ea tu r ex tr a ctio n   a p p r o ac h   t o   e n h an ce   th e   p r ec is io n   o f   s tr o k a r ea   cla s s if icatio n .   T h s eg m en ted   i m ag es  r ec eiv p r o ce s s in g   w ith   th r ee   a d v an ce d   tech n iq u es  in clu d i n g   L B P,  AT - DB GM ,   an d   W PT.   L B id en tifie s   r eg io n al  tex tu r e   ch ar ac ter is tics   f o r     m icr o - p atter n   an aly s is   b ec au s th ese  p atter n s   d is tin g u is h   ar ea s   s u f f er in g   f r o m   s tr o k f r o m   u n af f ec ted   tis s u e   r eg io n s .   AT - DB GM   h elp s   ex t r ac g r a d ien t - b ased   d ir ec tio n al  f ea tu r es  t o   e n h an ce   th e   d etec t io n   o f   e d g es  wh ile   im p r o v in g   th d if f er e n tiatio n   o f   s tr u ctu r es  p r esen in   s tr o k ar ea .   W PT  d ec o m p o s es  im ag es  in to   s ep ar ate   f r eq u e n cy   s u b - b an d s   s o   th at  it  ca n   ca p tu r b o th   co ar s an d   f in tex tu r an d   s h ap d etails.  T h th r ee   ex tr ac ted   f ea tu r es  m er g in to   o n ca s ca d ed   v ec to r   th at  d e v elo p s   m u lti - d im en s io n al  m o d el  f o r   th s eg m en ted   s tr o k ar ea s .   T h ca s ca d ed   f ea tu r e   r ep r esen tatio n   en ter s   an   XGBo o s clas s if ier   f o r   lear n in g   s tr o k e   r eg i o n   class if icatio n   p atter n s   with   h ig h   p r ec is io n .           Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r am   o f   th p r o p o s ed   m eth o d       3 . 1 .     P re pro ce s s ing   I m ag r esizin g   is   p r ep r o ce s s in g   s tep   th at  ad ju s ts   th d im en s io n s   o f   an   im ag to   s p e cif ic  tar g et   s ize,   en s u r in g   u n if o r m   in p u t d im en s io n s   f o r   m o d els in   co m p u ter   v is io n   task s   [ 1 1 ] .   I n   th is   wo r k   we  r esized   th im ag es  in to   2 5 6 ×2 5 6   [ 1 2 ] .   O n o f   th e   d ata  tr an s f o r m atio n   p r o ce d u r es  u s ed   in   d ata  m in i n g   is   n o r m aliza tio n ,   wh ich   s ca les  n u m er ical  ch ar ac ter is tics   with i n   m o r co n s tr ain ed   r an g e .   I n f in ite  n e g ativ an d   p o s itiv v alu es   m ak u p   th Z - s co r v al u [ 1 3 ] [ 1 5 ] .   Z - s co r n o r m aliza tio n   is   d ata  n o r m aliza tio n   tech n iq u th at   u s es  th m ea n   an d   s tan d ar d   d ev iatio n   t o   p r o v id d ata  r an g es  [ 1 6 ] .      =   ( 1)     W h er μ   is   th e   m ea n   p ix el  i n ten s ity   an d   σ   is   th s tan d ar d   d ev iatio n   o f   p i x el  in ten s ities .   n o n - li n ea r   d ig ital   f ilter in g   tech n i q u f o r   r em o v in g   n o is f r o m   s ig n al   o r   im ag e   is   th m ed ia n   f il ter .   On co m m o n     p r e - p r o ce s s in g   m eth o d   to   im p r o v ed g r ec o g n itio n   i n   an   i m ag is   n o is r ed u ctio n   [ 1 7 ] .   Fo r   g iv en   win d o w   s ize,   th m ed ian   f ilter   o u t p e r f o r m s   Gau s s ian   b lu r   in   r em o v in g   n o is wh ile  k ee p in g   e d g es  f o r   s m all  to   m o d er ate  am o u n ts   o f   Gau s s ian   n o is [ 1 8 ] .     3 . 2 .     Co nv Ne x t   C o n v NeX is   m o d er n   C NN  th at  en h an ce s   tr a d itio n al  C NN  ar ch itectu r es  b y   in teg r atin g   d esig n   p r in cip les  in s p ir ed   b y   v is io n   tr an s f o r m er s   ( ViT s ) .   k ey   in n o v atio n   in   C o n v NeX is   la y er   s ca lin g ,   wh ic h   s tab ilizes  tr ain in g   b y   in tr o d u c in g   lea r n ab le  s ca lin g   f ac to r   i n   r esid u al  c o n n ec tio n s .   Un lik e   tr ad itio n al  C NNs,  C o n v NeX o p tim izes  p e r f o r m an ce   th r o u g h   s tr u ct u r ed   n o r m a lizatio n ,   b atch   n o r m aliza tio n   a f ter   ac tiv atio n ,   an d   d o wn s am p lin g   v ia  p atc h if y in g   co n v o lu tio n s   in s tead   o f   p o o lin g .   T h ese  im p r o v em en ts   e n ab le  C o n v NeX t o   ac h iev h ig h   ac c u r ac y   with   l o wer   co m p u tatio n al  co s t,  m a k in g   it  p o wer f u b ac k b o n f o r   m ed ical  im ag e   s eg m en tatio n ,   in clu d in g   s tr o k ar ea   d etec tio n   u s in g   C o n v Ne Xt - UNe t.     =  ( 4 , 4 )   ( )     ( 2 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 1 3 9 0 - 1 4 0 1   1394   W h er is   th in p u im ag e .   C on v ( 4 , 4 )   is   co n v o lu tio n   lay er   with   k e r n el  s ize  4 ×4   an d   s tr id 4 ,   p r o jectin g   to   ch an n el  C . ' X′ is th d o wn s am p led   f ea tu r e   m ap .     = (  (  ( , ) , 1 ( ) ) )   ( 3 )     W h er C on v ( k , k ) , 1   is   d ep th wis co n v o lu tio n   ( k er n el  s ize  k ×k ) .   B is   b atch   n o r m aliza tio n .   σ   is   th   non - l in ea r ity   ac tiv atio n   f u n cti o n   ( Gau s s ian   er r o r   lin ea r   u n it   ( GE L U ) ) .   X′ is th in p u f r o m   th p r ev io u s   lay er .     =  ( 1 , 1 ) ,  ( (  ( ) ) )     ( 4 )     =  ( 1 , 1 ) ,  ( (  ( ) ) )     ( 5 )     W h er r   is   th ex p an s io n   r ati o .   C on v ( 1 , 1 ) , rC   ex p an d s   th n u m b er   o f   ch an n els.  C on v ( 1 , 1 ) , C   p r o jects  it  b ac k   to   th o r ig in al  c h an n el  c o u n t.        = +   ( 6 )     W h er is   th r esid u al  in p u t.  Y′ is th tr an s f o r m ed   o u tp u t,   λ   is   lear n ab le  weig h t p a r am et er      = +  ( 1 , 1 ) , ( (  (  ( 1 , 1 ) ,  ( (  (  ( , ) , 1 ( ) ) ) ) ) ) )   ( 7 )     T ab le  1   in clu d es  th ess en tial  tr ain in g   p ar a m eter s   o f   C o n v NeX t   th at  o p tim ize  its   p er f o r m an ce   in   s tr o k ar ea   s eg m en tatio n .   T h m o d el  co n tr o ls   its   in f o r m atio n   p r o ce s s in g   s co p th r o u g h   k er n el  s ize  o f   7   wh ich   s im u ltan eo u s ly   allo ws  it  to   u n d e r s tan d   lar g p atter n s   alo n g s id m ain tain in g   its   ab ilit y   to   d etec p r ec is e   d etai ls .   T h p r o p o s ed   C o n v N eXt h y b r id   f r am ewo r k ,   with   its   co m b in atio n   o f   d ee p   s em an tic  f ea tu r es  an d   h an d cr a f ted   d escr ip to r s ,   ca n   b ad ap ted   to   o th er   m e d ical  im ag s eg m en tatio n   task s ,   s u ch   as  tu m o r ,   lesi o n ,   o r   o r g an   d elin ea tio n ,   b y   r etr ain i n g   o n   t h r ele v an d at asets   wh ile  p r eser v in g   t h m u lti - s ca le  f ea tu r e   ex tr ac tio n   an d   f u s io n   s tr ateg y .       T ab le  1 .   T r ai n in g   p ar am eter s   o f   C o n v Nex t   P a r a me t e r   Ty p i c a l   v a l u e s   K e r n e l   s i z e   k   7   Ex p a n si o n   r a t i o   r   4   La y e r   s c a l i n g   λ   1e - 6   P a t c h i f y   c onv   4 × 4 ,   s t r i d e   4   O p t i mi z e r   A d a mW   Le a r n i n g   r a t e   1e - 4   Ep o c h s   1 0 0   B a t c h   si z e   16       3 . 3 .     Ada ptiv t hresh o ld dire ct io na l bina ry   g ra dient  ma t r ix   T h p r o p o s ed   DB GM   in tr o d u ce s   n o v el  ap p r o ac h   to   f ea t u r ex tr ac tio n   in   b in a r y   im ag es,  lev er ag in g   ad ap tiv win d o win g ,   g r a d ie n t - b ased   d i r ec tio n al  b in n in g ,   an d   m u lti - s ca le  an aly s is   t o   ca p tu r co m p lex   p atter n s .   L et  g ( i,   j)   b th g r ad ien t a t p ix el  ( i,   j) .   T h is   ca n   b e   co m p u ted   u s in g   b i n ar y - a d ap te d   s o b el  o p e r ato r s .     = [ 1 0 1 2 0 2 1 0 1 ]   ( 8 )     = [ 1 2 1 0 0 0 1 2 1 ]   ( 9 )     ( , ) = ( , ) . ( + , + ) 1 = 1 1 = 1   ( 1 0 )     ( , ) = ( , ) . ( + , + ) 1 = 1 1 = 1   ( 1 1 )     ( , ) = ( , ) 2 + ( , ) 2   ( 1 2 )     ( , ) =   ( ( , ) ( , ) )   ( 1 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A cc u r a te  s tr o ke   a r ea   cla s s ific a tio n   u s in g   ex tr eme   g r a d ie n t b o o s tin g     ( K a viko n d a la   P r a v ee n   K u ma r   R a o )   1395   T h r an g o f   p o s s ib le  g r ad ie n t d ir ec tio n s   θ( i,   j)   is   d i v id ed   in t o   K   b in s   Θ k   ( e. g . ,   K   =8   b in s ,   e ac h   co v er i n g   45 ° ):     = [ , + ) , = 1 , 2 , .     ( 1 4 )     ( , ) = 1 ( , )   ( , ) ( , ) ( , )   ( 1 5 )     ( , ) = (  ( . 1 ( , ) , ) , )   ( 1 6 )     W h er α   is   s ca lin g   f ac to r ,   a n d     an d      ar th m in im u m   a n d   m ax im u m   win d o s izes,  r esp ec tiv ely .     ( , ) =   1 { ( , ) = 1 } . 1 { ( , ) = 1 } ( , ) ( , ) 1 { ( , ) = } . 1 { ( , ) = }   ( 1 7 )     = = 1   ( 1 8 )     = ( , )  ( , ) ,   ( 1 9 )     = = 1   ( 2 0 )     ( )   ( ,   = )   ( 2 1 )     T h m u lti - s ca le  co n s is ten cy   C ( s 1 ,   s 2 )   b etwe en   s ca les  s 1   an d   s 2 .     ( 1 , 2 ) = 1 |  ( 1 ) | . |  ( 2 ) | ( 1 ) ( , ) ( 2 ) ( , ) ,   ( 2 2 )     = [   , ( 1 , 2 ) ,   ,     ,    ,    , ]   ( 2 3 )     3 . 4 .     L o ca l bina ry   pa t t er n   L B s er v es   as  wid ely   u s ed   im ag e - p r o ce s s in g   f ea tu r e x tr ac tio n   m eth o d   [ 1 9 ] .   T h L B o p er ates  f r eq u e n tly   b ec au s it p r o ce s s es a p p licatio n s   in   r ea l - tim wh ile  r em ain in g   s im p le  an d   lo w - c o s t f o r   ca lcu latio n s   an d   ex tr ac tin g   f ea tu r es e f f ec tiv ely .      , = ( ) 2 1 = 0   ( 2 4 )     = { 1 ,    0 0 ,   < 0   ( 2 5 )     W h er P is   th n u m b er   o f   n eig h b o r in g   p ix els an d   R   is   th r ad iu s .     3 . 5 .     Wa v elet   pa c k et   t r a ns f o rm   W PT  is   an   ad v a n ce d   ex ten s i o n   o f   t h d is cr ete  wav elet  tr a n s f o r m   ( DW T ) ,   ca p a b le  o f   p r o v id in g   a   m u lti - r eso lu tio n   an al y s is   o f   im ag es  b y   d ec o m p o s in g   b o th   ap p r o x im atio n   an d   h ig h - f r e q u en cy   co m p o n e n ts   at  ea ch   lev el.   T h W PT  d ec o m p o s itio n   at  lev el  + 1   is   d ef in ed   as :     + 1 ( ) ( ) = ( ) ( ) ( 2 )   ( 2 6 )     + 1 ( ) ( ) = ( ) ( ) ( 2 )   ( 2 7 )     W h er W ( n )   r ep r esen ts   th wav el et  p ac k et  co ef f icien ts   at  lev el  j.  h ( k )   an d   g ( k )   ar t h lo w - p ass   an d     h ig h - p ass   f ilter s ,   r esp ec tiv ely .   W + 1 ( n ) ( t )   an d   V + 1 ( n ) ( t )   d en o te  th e   n ew  d ec o m p o s ed   s u b - b an d s   at  th n ex t le v el.       = | ( ) | 2   ( 2 8 )     W h er   r ep r esen ts   th e   en er g y   d is tr ib u tio n   in   d if f er en t   f r e q u en cy   s u b - b a n d s ,   ca p tu r in g   ess en tial  tex tu r al   p atter n s   f o r   s tr o k r eg i o n   an al y s is .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 1 3 9 0 - 1 4 0 1   1396   3 . 6 .     E x t re m g r a dient  bo o s t ing   T h tr ee - b ased   alg o r ith m   ca ll ed   XGBo o s h as  g ain ed   p o p u l ar ity   lately   f o r   d ata   ca teg o r iz a tio n   an d   is   v er y   s u cc ess f u tech n i q u e.   v er y   s ca lab le  en d - to - e n d   tr ee - b o o s tin g   m eth o d ,   XGBo o s is   u s ed   in   m ac h in e   lear n in g   f o r   p r o b lem s   in clu d i n g   r e g r ess io n   an d   class if icatio n   [ 2 0 ] .   Giv en   d ataset  with   n   s am p les  an d   m   f ea tu r es,  let  { ( , ) } = 1   r ep r esen th tr ai n in g   d ata,   wh er   d en o tes  th in p u f ea tu r es  an d     is   th e   co r r esp o n d in g   la b el.   T h m o d el  p r ed icts   ̂   u s in g     d ec is io n   tr ee s   as in   ( 2 9 ) .     ̂ = ( )                   = 1   ( 2 9 )     W h er F   is   th s p ac o f   r eg r ess io n   tr ee s .   T h o b jectiv f u n cti o n   o f   XGBo o s co n s is t s   o f   tw o   co m p o n en ts th lo s s   f u n ctio n     an d   th r eg u lar i za tio n   ter m   Ω ,   g iv en   b y   ( 3 0 ) .     = (   , ̂ ) + ( ) = 1   = 1   ( 3 0 )     W h er th lo s s   f u n ctio n   (   , ̂ )   m ea s u r es th d if f e r en ce   b etwe en   th ac tu al  an d   p r ed icted   v alu es.     ( ) =  + 1 2 2   = 1   ( 3 1 )     W h er   is   n u m b er   o f   leav es in   tr ee ,     r ep r esen ts   leaf   weig h ts   an d   γ ,   a n d   λ   ar r eg u lar izatio n   p ar am eter s .     ( ) [ ( ) + 1 2 2 ( ) ] = 1 + ( )   ( 3 2 )     W h er = L ( y , ̂ ) ̂   an d   = 2 L ( y , ̂ ) ̂ 2   ar th f ir s t -   a n d   s ec o n d - o r d er   g r ad ien ts   o f   th l o s s   f u n ctio n .        = 1 2 [ ( ) 2 , + , + ( ) 2 , + , ( ) 2 + ]   ( 3 3 )     W h er ,     an d   ,     d e n o te  th e   g r ad ien an d   Hess ian   v alu es   f o r   th e   lef an d   r ig h t   ch ild   n o d es,  r esp ec tiv ely .   T ab le  2   s h o ws  th tr ain in g   p a r am eter s   o f   XGB o o s t.       T ab le  2 .   T r ai n in g   p ar am eter s   o f   XGBo o s t   P a r a me t e r   Ty p i c a l   v a l u e s   l e a r n i n g _ r a t e   0 . 0 2   max _ d e p t h   5   mi n _ c h i l d _ w e i g h t   6   l a m b d a   8   g a mm a   5   t r e e _ me t h o d   h i s t   b o o s t e r   g b t r e e   o b j e c t i v e   b i n a r y       4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   W im p lem en ted   an d   ev alu at ed   th p r o p o s ed   m eth o d s   u s in g   th Py T o r c h   6   f r am ewo r k   in   Py th o n   3 . 6 ,   e n s u r in g   ef f icien d ee p - lear n in g   m o d el  ex ec u tio n .   T h e x p er im e n ts   wer co n d u cte d   o n     h ig h - p e r f o r m an ce   co m p u tin g   s etu p   co n s is tin g   o f   PC   eq u ip p ed   wi th   1 6   GB   o f   R AM ,   an   I n tel  C o r i7 - 4 7 9 0   p r o ce s s o r   clo c k ed   at   3 . 6 0   G Hz,   an d   an   NVI DI T I T AN   GPU.   T h is   h ar d war c o n f ig u r atio n   en ab le d   ac ce ler ated   tr ain in g   an d   in f e r en ce ,   f ac ilit atin g   th ef f ec tiv p r o ce s s in g   o f   lar g e - s ca le  m ed ical  im ag in g   d ata.   T h d ataset  was  s p lit  in to   7 0 f o r   tr ain in g ,   1 5 f o r   v ali d atio n ,   an d   1 5 f o r   test in g   t o   en s u r b ala n ce d   ev alu atio n   an d   p r e v en t d ata   leak ag e.     4 . 1 .     Da t a s et   T h er ar two   b r ain   h em o r r h a g d atasets   u tili ze d   in   o u r   s tu d y .   T h first  o n e,   as  th s o u r ce   d o m ain   o f   tr an s f er   le ar n i n g ,   is   th e   R ad io lo g ical  So ciety   o f   No r th   A m er ica   ( R SNA )   in tr ac r an ial  h em o r r h ag ( I C H)   d etec tio n   d ataset  [ 2 1 ] .   W h ich   is   p u b lic  d ataset,   co n s is tin g   o f   1 9 , 5 3 0   ca s es  o f   b r ai n   C T ,   in clu d in g   8 , 0 0 3   ca s es  with   I C an d   1 1 , 5 2 7   n o   h em o r r h a g ca s es.  I n   th e   8 , 0 0 3   I C ca s e s ,   co v er in g   fiv e   k in d s   o f   s u b ty p es   o f   I C in clu d in g   s u b ar ac h n o id   h em o r r h ag ( SAH) ,   s u b d u r al  h em o r r h ag ( SDH) ,   ep id u r al  h em o r r h ag ( E DH) ,   in tr ap ar en c h y m al  h em o r r h ag e   ( I PH) ,   a n d   in tr av e n tr icu lar   h e m o r r h a g ( I VH)   [ 2 2 ] .   Fig u r e   2   s h o ws  th e   s am p le   im ag es f r o m   th e   d ataset.   T ab l 3   s h o ws th d escr ip tio n   o f   t h R SNA  I C H   d etec tio n   d ataset .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A cc u r a te  s tr o ke   a r ea   cla s s ific a tio n   u s in g   ex tr eme   g r a d ie n t b o o s tin g     ( K a viko n d a la   P r a v ee n   K u ma r   R a o )   1397       Fig u r 2 .   Sam p le  im a g es f r o m   th d ataset       T ab le  3 .   Descr ip tio n   o f   R SNA  I C H   d etec tio n   d ataset   C l a s ses   C a ses   I n t r a p a r e n c h y ma l   4 , 7 9 6   I n t r a v e n t r i c u l a r   3 , 3 1 3   S u b a r a c h n o i d   3 , 5 4 9   S u b d u r a l   3 , 4 4 2   Ep i d u r a l   3 1 3   A n y   8 , 0 0 3       4 . 2 .     P er f o r m a nce  m e t rics   T h ev alu atio n   o f   s eg m en tatio n   an d   class if icatio n   m o d els  r elies  o n   s ev er al  q u an titativ p er f o r m a n ce   m etr ics  to   ass es s   th eir   ac cu r ac y   an d   r elia b ilit y   [ 2 3 ] .   Fo r   s e g m en tatio n   task s ,   m etr ics  s u ch   as  Dice   s im ilar ity   co ef f icien ( DS C ) ,   J ac ca r d   in d ex   o r   in ter s ec tio n   o v er   u n i o n   ( I o U) ,   v o l u m etr ic  o v e r lap   er r o r   ( VOE ) ,   an d   m ea n   s u r f ac d is tan ce   ( MSD)   ar co m m o n l y   u s ed   to   m ea s u r t h o v er lap   b etwe en   p r ed icte d   an d   g r o u n d   tr u th   r eg io n s   [ 2 4 ] .   T h e   Dice   co ef f icien an d   J ac ca r d   i n d ex   q u an tif y   th s p atial  s im ilar ity   o f   s eg m en ted   ar ea s ,   wh ile   s en s itiv ity   an d   s p ec if icity   ev a lu ate  th m o d el s   ab ilit y   to   c o r r ec tly   id e n tify   tr u e   p o s itiv e   an d   tr u n eg ativ e   p ix els,  r esp ec tiv ely   [ 2 5 ] ,   [ 2 6 ] .   Fo r   class if icatio n   task s ,   m et r ics  s u ch   s u ch   as  ac cu r ac y ,   p r ec is io n ,   r ec all ,   an d   F1 - s co r ar em p lo y ed   to   ass ess   th m o d el’ s   d is cr im in ativ ca p ab ilit y   am o n g   class es.   Fig u r e   3   s h o ws   th e   s a m p le   s e g m e n t ed   im ag es.   T h e   p e r f o r m a n ce   ass ess m e n t   o f   t h e   p r o p o s e d   m et h o d o lo g y   a p p ea r s   i n   T ab l es  4   a n d   5   f o r   b o t h   cl ass i f ic ati o n   al o n g   s e g m e n t ati o n .   T h p r o p o s e d   m o d e l   d is p la y s   h i g h   a cc u r ac y   r at es   b etwe e n   9 8 . 1 7 %   an d   9 9 . 4 2 %   w h e n   i d e n t if y i n g   i n t r a p a r e n ch y m al ,   i n t r a v e n t r i c u la r ,   s u b a r ac h n o i d ,   s u b d u r a l,  a n d   e p i d u r al  o f   h em o r r h ag es  f o r   c la s s if i ca t io n   p u r p o s es .   T h d et e cti o n   ca p ab ilit ies  o f   th e   m et h o d   ar s t r o n g   b e ca u s e   SDH  d e m o n s tr ate d   t h e   h i g h est   s e n s it iv it y   v a lu o f   9 9 . 1 2 %.             Fig u r 3 .   Sam p le  s eg m en ted   i m ag es       T ab le  4 .   C lass if icatio n   p er f o r m an ce   o f   p r o p o s ed   m eth o d   M e t r i c s   I n t r a p a r e n c h y ma l   I n t r a v e n t r i c u l a r   S u b a r a c h n o i d   S u b d u r a l   Ep i d u r a l   A c c u r a c y   9 9 . 0 1   9 8 . 7 2   9 9 . 4 2   9 8 . 7 4   9 8 . 1 7   S e n s i t i v i t y   9 5 . 2 5   9 8 . 2 7   9 8 . 4 5   9 9 . 1 2   9 8 . 7 2   S p e c i f i c i t y   9 8 . 8 6   9 9 . 3 0   9 7 . 4 9   9 7 . 6 9   9 9 . 4 3   P r e c i s i o n   9 7 . 4 5   9 5 . 7 4   9 8 . 6 9   9 9 . 1 3   9 9 . 5 8       T ab le  5 S eg m e n tatio n   p e r f o r m an ce   o f   p r o p o s ed   m eth o d   M e t r i c s   V a l u e s   D S C   9 8 . 5 6   I o U     9 8 . 3 1   H a u s d o r f f   d i s t a n c e   ( HD )   1 2 . 9 6   VOE   9 7 . 9 6   M S D   9 4 . 9 0       T h p r o p o s ed   m eth o d   u n d er g o es  ev alu atio n   a g ain s ex is tin g   ap p r o ac h es  u s in g   C NN - b ased   m o d els   an d   W - Net  an d   co n s is ten p e r ce p tio n   g en e r ativ ad v er s ar i al  n etwo r k   ( C PGAN)   a s   s h o wn   in   T ab le  6 .   T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,   Vo l.  15 ,   No .   2 Ap r il   20 26 1 3 9 0 - 1 4 0 1   1398   p r o p o s ed   m eth o d   o u tp er f o r m s   all  b aselin es  in   k ey   p er f o r m an ce   m et r ics.  T h m o d el  d em o n s tr ates  th b est   ac cu r ac y   r ate  o f   9 9 . 1 2 alo n g s id 9 9 . 0 6 s p ec if icity   wh ich   en ab les  d ep en d ab le  class if icatio n   with   f ew  in co r r ec r esu lts .   T h d etec ti o n   ca p ab ilit ies  o f   th is   m eth o d   ar b alan ce d   b ec au s it  d e m o n s tr ates  9 8 . 6 9 s en s itiv ity   an d   9 8 . 9 8 % p r ec is io n .     T ab le  7   p r esen ts   an   ab latio n   s tu d y   an aly zin g   th co n tr ib u ti o n   o f   ea ch   f ea tu r ex tr ac tio n   m eth o d   to   th o v er all  p er f o r m a n ce   o f   t h p r o p o s ed   h y b r id   f r am ew o r k .   Usi n g   C o n v NeX alo n e   p r o v id es  s tr o n g   b aselin e,   b u in te g r atin g   h an d cr af te d   f ea tu r es  s ig n if ican tl y   en h a n ce s   s eg m en tatio n   ac c u r ac y .   Ad d in g   L B im p r o v es  b o u n d ar y   d etec tio n   an d   s tr u ctu r al  d etail  ca p tu r e ,   wh ile  AT - DB GM   co n tr ib u t es  to   m o r p r ec is d ir ec tio n al  p atter n   r ec o g n itio n   in   s tr o k a r ea .   T h co m b in atio n   o f   all  th r ee   h a n d cr a f te d   f ea tu r es  with   C o n v NeX y ield s   th h ig h es p er f o r m an ce ,   ac h iev in g   a   Dice   s co r o f   9 8 . 5 6 %,  HD  o f   1 2 . 9 6   m m ,   an d   ac cu r ac y   o f   9 9 . 1 2 %,  d em o n s tr atin g   th at  ea ch   f ea tu r ex tr a ctio n   co m p o n en p lay s   co m p lem en tar y   r o le  in   im p r o v in g   lesi o n   d elin ea tio n   an d   class if ic atio n .   T h r esu lts   co n f ir m e d   th at  o u r   h y b r id   f r am ewo r k   ac h iev ed   s tatis t ically   s ig n if ican im p r o v em en ts ,   with   DSC   an d   F1 - s co r en h an ce m e n ts   o v er   W - Net  an d   C PGAN   y ield in g   p   <0 . 0 1 .   C o n f id e n ce   in ter v als  f u r th er   v alid ated   th r o b u s tn ess   o f   th ese  f in d in g s ,   wh ile   ef f ec s iz e   ca lcu latio n s   ( C o h en s   d   > 1 . 8 )   in d icate d   s tr o n g   p r ac tical  im p ac t.        T ab le  6 .   C o m p a r ativ p er f o r m an ce   o f   th e   p r o p o s ed   m et h o d   P e r f o r ma n c e   C N N   [ 7 ]   C N N   [ 8 ]   W - N e t   [ 1 0 ]   C P G A N   [ 1 1 ]   V i T   [ 2 6 ]   Th i s   w o r k   D S C   7 9 . 1 3   9 7 . 4 6   8 5 . 6 0   6 1 . 7   9 6 . 9 9   98 . 5 6   H D   ( mm )   2 5 . 0 2   2 8 . 0 2   2 7 . 3 4   2 9 . 5 8   3 2 . 5 8   1 2 . 9 6   A c c u r a c y   8 8 . 7 6   9 8 . 9 1   8 9 . 7 6   6 3 . 8   9 7 . 5 9   9 9 . 1 2   S e n s i t i v i t y   8 6 . 0 8   9 7 . 4 6   8 5 . 3 9   5 5 . 6   9 7 . 0 0   9 8 . 6 9   S p e c i f i c i t y   8 9 . 8 6   9 6 . 6 7   8 8 . 1 2   7 0 . 5   9 7 . 0 0   9 9 . 0 6   P r e c i s i o n   9 2 . 6 7   9 7 . 9 6   8 8 . 3 4   7 5 . 6 3   9 7 . 0 0   9 8 . 9 8   F1 - sc o r e   8 9 . 2 5   9 8 . 6 3   8 5 . 2 9   7 0 . 3 7   9 7 . 0 0   98 . 8 5       T ab le  7 .   Ab latio n   s tu d y   o f   p r o p o s ed   m eth o d   C o n f i g u r a t i o n   D S C   HD   A c c u r a c y     S e n s i t i v i t y     S p e c i f i c i t y   C o n v N e X t   o n l y   9 2 . 1 3   1 8 . 4 5   9 6 . 7 8   9 5 . 0 2   9 7 . 2 1   C o n v N e X t   +   L B P   9 4 . 0 5   1 5 . 8 7   9 7 . 3 5   9 6 . 1 8   9 7 . 9 8   C o n v N e X t   +   A T - D B G M   9 4 . 6 2   1 4 . 3 2   9 7 . 6 8   9 6 . 5 4   9 8 . 1 2   C o n v N e X t   +   W P T   9 4 . 4 0   1 4 . 8 5   9 7 . 5 0   9 6 . 4 0   9 8 . 0 5   C o n v N e X t   +   L B P   +   A T - D B G M   +   W P   9 8 . 5 6   1 2 . 9 6   9 9 . 1 2   9 8 . 6 9   9 9 . 0 6       4 . 3 .     Dis cus s io ns   T h ex p e r im en tal  r esu lts   clea r ly   d em o n s tr ate  th ef f ec tiv en e s s   o f   th p r o p o s ed   C o n v NeX t - XGBo o s t   h y b r id   f r am ew o r k   i n   s tr o k e   ar ea   s eg m en tatio n   an d   class if icatio n .   C o m p ar ed   with   c o n v en tio n al  C NNs,    W - Net,   an d   C PGAN - b ased   ap p r o ac h es,  o u r   m eth o d   ac h ie v ed   th e   h ig h est  Dice   s co r ( 9 8 . 5 6 %),   p r ec is io n   ( 9 8 . 9 8 %),   an d   F1 - s co r ( 9 8 . 8 5 %),   wh ile  also   r e p o r tin g   th lo west  HD   ( 1 2 . 9 6   m m ) .   T h ese  im p r o v em en ts   h ig h lig h t h ab ilit y   o f   o u r   f r a m ewo r k   t o   g e n er ate  m o r ac c u r ate  lesi o n   b o u n d ar ies,  m i n im ize  f alse  p o s itiv es,  an d   r e d u ce   o v e r - s eg m en tatio n   er r o r s .   T h e   s u p er io r   p er f o r m an ce   ca n   b e   attr ib u ted   to   t h m u lti - lev el  f ea tu r f u s io n   s tr ateg y .   C o n v NeX ef f icien tly   ex tr ac ts   d ee p   s em an tic  r ep r esen tatio n s   o f   s tr o k ar ea ,   wh ile   h an d cr a f ted   d escr ip to r s   s u c h   as  L B P,  AT - DB GM ,   an d   W PT  p r eser v e   lo ca l   tex tu r e   an d   s tr u ctu r al  d etails.  B y   co m b in in g   th ese  co m p lem en t ar y   f ea tu r e   s ets,  th m o d el  ca p tu r es  b o th   g lo b al  c o n tex a n d   f in e - g r ain ed   lesi o n   p atter n s ,   lead in g   to   b etter   d elin ea tio n   o f   ir r eg u la r   an d   s m all  s tr o k r eg io n s .   Fu r th er m o r e ,   th in teg r atio n   o f   XGBo o s en h an ce s   class if icatio n   r o b u s tn ess   b y   ex p l o itin g   g r a d ien t - b o o s ted   d ec is io n   tr ee s   f o r   h an d lin g   co m p lex   f ea t u r in ter ac tio n s ,   th er eb y   o u tp e r f o r m in g   e n d - to - en d   C NN - o n ly   ap p r o ac h es.    S t a ti s t i c al   s i g n i f i c a n c e   t es t i n g   f u r t h e r   v a l i d a t es   t h r o b u s tn e s s   o f   o u r   r es u l ts .   Pa i r e d   t - t e s ts   a n d   W i lc o x o n   s i g n e d - r a n k   t es t s   c o n f i r m e d   t h a t   t h e   p e r f o r m a n c e   im p r o v e m e n t s ,   p a r t i c u la r l y   i n   Di c e   a n d   I o U   m e t r i c s ,   w e r e   s t a t is ti c a ll y   s i g n i f i c a n t   ( p   < 0 . 0 1 )   w h e n   c o m p a r e d   w i t h   W - N et   a n d   C N N   b as e l i n es .   T h e s e   f i n d i n g s   p r o v i d e   s t r o n g   e v i d e n c e   t h a t   t h e   o b s e r v e d   i m p r o v e m e n t s   a r e   n o t   d u t o   r a n d o m   c h a n c e   b u s t e m   f r o m   t h e   a r c h it e c t u r al  i n n o v a t i o n s   i n t r o d u c e d   i n   t h i s   w o r k .   D e s p i t e   t h e   p r o p o s e d   C o n v N e X t - h a n d c r a f t e d   f e a t u r e   h y b r i d   w h i c h   i s   o p e r a t e d   u s i n g   XG B o o s t   d e m o n s t r a t i n g   b e tt e r   p e r f o r m a n c e   i n   t e r m s   o f   s t r o k e   a r e s e g m en t a t i o n ,   a   n u m b e r   o f   l i m i t at i o n s   c a n   b e   n o t e d .   F i r s t,   t h e   e x p e r i m e n t s   h a v e   b e e n   d o n e   o n   a   s m a l l   s e t   o f   d a t a   th a t   m i g h t   l i m i t   t h a p p l i c a t i o n   o f   t h e   r e s u l ts   t o   t h e   w i d e r   a n d   m o r e   h et e r o g e n e o u s   c l i n i c a l   s e tt i n g s .   A lt h o u g h   t h e   p r o p o s e d   f r a m e w o r k   w a s   e v a l u a t e d   o n   t h e   R S N A   d a t as e t ,   it s   r o b u s t   p e r f o r m a n c e   i n d i c a t e s   s t r o n g   p o t e n t i a l   f o r   g e n e r a l i z a ti o n   t o   o t h e r   s t r o k e   i m a g i n g   b e n c h m a r k s   s u c h   as   s t r o k e   i m a g i n g   s e g m e n t a t i o n   s t u d y   ( S I SS )   a n d   i s c h e m ic   s t r o k e   l e s i o n   s e g m en t a t i o n   ( I S L E S ) .   T h e   m o d e l s   a r c h i te c t u r e ,   d es i g n e d   w it h   m o d a l i t y - i n v a r i a n f e a t u r e   e x t r a ct i o n   a n d   s p at i a a t t e n t i o n   m e c h a n is m s ,   c a n   a d ap t   t o   v a r i a t i o n s   i n   i m a g c o n t r a s t ,   r e s o l u t i o n ,   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       A cc u r a te  s tr o ke   a r ea   cla s s ific a tio n   u s in g   ex tr eme   g r a d ie n t b o o s tin g     ( K a viko n d a la   P r a v ee n   K u ma r   R a o )   1399   a c q u i s it i o n   s e tt i n g s .   F u t u r e   w o r k   w i l l   f o c u s   o n   c r o s s - d a ta s et   v a l i d a t i o n   a n d   m u l t i - c e n t e r   s t u d ie s   t o   f u r t h e r   a s s e s s   g e n e r a l i z a b i li t y   a n d   c li n i c a l   r eli a b i l it y   a c r o s s   d i v e r s e   p a t i e n t   p o p u l a t i o n s   a n d   i m a g i n g   p r o t o co l s .   T h en h a n ce d   s eg m en tatio n   a n d   class if icatio n   p er f o r m an ce   o f   th p r o p o s ed   m o d el  h o ld   s ig n if ican clin ical  v alu i n   s tr o k e   d iag n o s is   an d   m a n ag em en t.   Acc u r ate  d elin ea tio n   o f   th e   s tr o k e - af f ec ted   r eg io n s   ca n   ass is r a d io lo g is ts   in   r ap id ly   id en tify in g   lesi o n   b o u n d ar ies,   r ed u cin g   in te r p r etatio n   tim an d   in ter - o b s er v er   v ar iab ilit y .   T h p r ec is q u an ti f icatio n   o f   in f a r cted   tis s u s u p p o r ts   ea r l y   d ia g n o s is ,   p r o g n o s is   ass e s s m en t,  an d   tr ea tm en p lan n in g ,   en ab lin g   t im ely   th er ap e u tic  d ec is io n s   s u ch   as  th r o m b o ly s is   o r   th r o m b e cto m y .   I n teg r atio n   o f   th e   p r o p o s ed   f r am ewo r k   i n to   clin ical  wo r k f lo ws  ca n   t h u s   s er v as  a   d ec is io n - s u p p o r to o l,   im p r o v in g   d iag n o s tic  co n s is ten cy   an d   f ac ilit atin g   p er s o n alize d   tr ea tm en t stra teg ies f o r   s tr o k p at ien ts .       5.   CO NCLU SI O N   T h r esear ch   d ev elo p e d   d ee p   lear n in g   f u s io n   s y s tem   wh i ch   in teg r ates  C o n v NeX with   ad v an ce d   f ea tu r ex tr ac tio n   m eth o d s   an d   XGBo o s t   class if icatio n   co m p o n en ts   to   e x ec u te  ac cu r ate  s tr o k z o n e   s eg m en tatio n   an d   class if icatio n   o p er atio n s .   T h e   s eg m en ta tio n   s y s tem   d eliv er s   h ig h   p er f o r m an ce   ac cu r ac y   b ec au s it  im p lem en ts   d ee p   le ar n in g   al g o r ith m s   to   co m b i n L B AT - DB GM   an d   W PT  h a n d cr af ted   f ea t u r es.   T h XGBo o s clas s if ier   p er f o r m s   ac cu r ate  s tr o k id en tific atio n   th r o u g h   its   ab ilit y   to   co m b i n s ev er al  f ea tu r es  d u r in g   ex tr ac f ea tu r a n aly s is .   T h p r o p o s ed   m eth o d   p r o c ess ed   d ata  with   9 8 . 5 6 DSC   r ate  an d   1 2 . 9 6   m m   HD  s co r wh ile  ac h iev in g   9 9 . 1 2 ac cu r ac y   alo n g   with   9 8 . 6 9 s en s itiv ity ,   9 9 . 0 6 s p ec if icity ,   9 8 . 9 8 p r ec is io n ,   an d   9 8 . 8 5 F1 - s co r e.   T h in te g r atio n   o f   m a n u all y   d er iv e d   f ea tu r es  with   C o n v NeX d ee p   lear n in g   ca p ab ilit ies  cr ea tes  an   o p er atio n - r ea d y   ac cu r ate  m e d ical  im ag s tr o k d etec tio n   s y s te m .   F u tu r wo r k   will   f o cu s   o n   r ea l - tim d ep l o y m en t,  in teg r atio n   with   p ictu r e   ar ch iv in g   an d   c o m m u n icatio n   s y s tem   ( PAC S )   s y s tem s ,   an d   ex ten s io n   to   m u ltimo d al  im ag in g   an d   o th er   m ed ical  s eg m en tatio n   task s   s u ch   as  tu m o r   an d   lesi o n   d etec tio n .   T h f r am ew o r k s   s ca lab le   d esig n   d em o n s tr ates  p o ten tial  f o r   b r o ad e r   in tellig en h ea lth ca r ap p licatio n s ,   co n tr i b u tin g   t o   c o m p u ter   v is io n ,   clin ical  d ec is i o n   s u p p o r t,  an d   AI - d r iv en   d ia g n o s tic  s y s tem s .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   Au th o r   d ec la r es th er is   n o   f u n d in g s   ar p r o v id ed   f o r   th is   w o r k .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Kav ik o n d ala  Pra v ee n   Ku m ar   R ao                               Ma h L ak s h m i Bo n d la                               B o m m ar aju   Srin iv asa  R ao                               Am b id i N av ee n a                               K.   V.   B alar am ak r is h n a                               Srin iv asar ao   Go d a                                 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 mal   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 so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r   s tates th er is   n o   co n f l ict  o f   in ter est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d atasets   u s ed   an d /o r   an aly ze d   d u r in g   th cu r r e n s tu d y   ar av ailab le  f r o m   th co r r esp o n d in g   au th o r ,   [ KPKR ] ,   o n   r ea s o n a b le  r eq u est.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.