Models for predicting objective function weights in prostate cancer IMRT
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: To develop and evaluate the clinical applicability of advanced machine learning models that simultaneously predict multiple optimization objective function weights from patient geometry for intensity-modulated radiation therapy of prostate cancer. METHODS: A previously developed inverse optimization method was applied retrospectively to determine optimal objective function weights for 315 treated patients. The authors used an overlap volume ratio (OV) of bladder and rectum for different PTV expansions and overlap volume histogram slopes (OVSR and OVSB for the rectum and bladder, respectively) as explanatory variables that quantify patient geometry. Using the optimal weights as ground truth, the authors trained and applied three prediction models: logistic regression (LR), multinomial logistic regression (MLR), and weighted K-nearest neighbor (KNN). The population average of the optimal objective function weights was also calculated. RESULTS: The OV at 0.4 cm and OVSR at 0.1 cm features were found to be the most predictive of the weights. The authors observed comparable performance (i.e., no statistically significant difference) between LR, MLR, and KNN methodologies, with LR appearing to perform the best. All three machine learning models outperformed the population average by a statistically significant amount over a range of clinical metrics including bladder/rectum V53Gy, bladder/rectum V70Gy, and dose to the bladder, rectum, CTV, and PTV. When comparing the weights directly, the LR model predicted bladder and rectum weights that had, on average, a 73% and 74% relative improvement over the population average weights, respectively. The treatment plans resulting from the LR weights had, on average, a rectum V70Gy that was 35% closer to the clinical plan and a bladder V70Gy that was 29% closer, compared to the population average weights. Similar results were observed for all other clinical metrics. CONCLUSIONS: The authors demonstrated that the KNN and MLR weight prediction methodologies perform comparably to the LR model and can produce clinical quality treatment plans by simultaneously predicting multiple weights that capture trade-offs associated with sparing multiple OARs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».