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Enregistrement W2582769321 · doi:10.1002/mp.12124

Classification and evaluation strategies of auto-segmentation approaches for PET: Report of AAPM task group No. 211

2017· article· en· W2582769321 sur OpenAlexaff
Mathieu Hatt, John A. Lee, C. Ross Schmidtlein, Issam El Naqa, Curtis Caldwell, Elisabetta De Bernardi, Wei Lü, Shiva K. Das, Xavier Geets, Vincent Grégoire, Robert Jeraj, Michael MacManus, Osama Mawlawi, Ursula Nestle, Andrei B. Pugachev, Heiko Schöder, Tony Shepherd, Emiliano Spezi, Dimitris Visvikis, Habib Zaidi, Assen S. Kirov

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2017
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueMedical Imaging Techniques and Applications
Établissements canadiensSunnybrook Health Science Centre
Organismes subventionnairesNational Cancer InstituteNational Institutes of Health
Mots-clésComputer scienceSegmentationAlgorithmArtificial intelligenceImage segmentationTask (project management)Machine learningData miningMedical imaging

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

PURPOSE: The purpose of this educational report is to provide an overview of the present state-of-the-art PET auto-segmentation (PET-AS) algorithms and their respective validation, with an emphasis on providing the user with help in understanding the challenges and pitfalls associated with selecting and implementing a PET-AS algorithm for a particular application. APPROACH: A brief description of the different types of PET-AS algorithms is provided using a classification based on method complexity and type. The advantages and the limitations of the current PET-AS algorithms are highlighted based on current publications and existing comparison studies. A review of the available image datasets and contour evaluation metrics in terms of their applicability for establishing a standardized evaluation of PET-AS algorithms is provided. The performance requirements for the algorithms and their dependence on the application, the radiotracer used and the evaluation criteria are described and discussed. Finally, a procedure for algorithm acceptance and implementation, as well as the complementary role of manual and auto-segmentation are addressed. FINDINGS: A large number of PET-AS algorithms have been developed within the last 20 years. Many of the proposed algorithms are based on either fixed or adaptively selected thresholds. More recently, numerous papers have proposed the use of more advanced image analysis paradigms to perform semi-automated delineation of the PET images. However, the level of algorithm validation is variable and for most published algorithms is either insufficient or inconsistent which prevents recommending a single algorithm. This is compounded by the fact that realistic image configurations with low signal-to-noise ratios (SNR) and heterogeneous tracer distributions have rarely been used. Large variations in the evaluation methods used in the literature point to the need for a standardized evaluation protocol. CONCLUSIONS: Available comparison studies suggest that PET-AS algorithms relying on advanced image analysis paradigms provide generally more accurate segmentation than approaches based on PET activity thresholds, particularly for realistic configurations. However, this may not be the case for simple shape lesions in situations with a narrower range of parameters, where simpler methods may also perform well. Recent algorithms which employ some type of consensus or automatic selection between several PET-AS methods have potential to overcome the limitations of the individual methods when appropriately trained. In either case, accuracy evaluation is required for each different PET scanner and scanning and image reconstruction protocol. For the simpler, less robust approaches, adaptation to scanning conditions, tumor type, and tumor location by optimization of parameters is necessary. The results from the method evaluation stage can be used to estimate the contouring uncertainty. All PET-AS contours should be critically verified by a physician. A standard test, i.e., a benchmark dedicated to evaluating both existing and future PET-AS algorithms needs to be designed, to aid clinicians in evaluating and selecting PET-AS algorithms and to establish performance limits for their acceptance for clinical use. The initial steps toward designing and building such a standard are undertaken by the task group members.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,046
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,080
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,046
Score d'incertitude au seuil0,244

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0460,080
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0020,002
Bibliométrie0,0090,005
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0070,003
Science ouverte0,0040,002
Intégrité de la recherche0,0030,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0040,004

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.

Tête enseignante Opus0,137
Tête enseignante GPT0,402
Écart entre enseignants0,264 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations204
Publié2017
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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