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Enregistrement W2750704020 · doi:10.1002/mp.12562

A generalized parametric response mapping method for analysis of multi‐parametric imaging: A feasibility study with application to glioblastoma

2017· article· en· W2750704020 sur OpenAlexaff
Anthony Lausch, Timothy Pok‐Chi Yeung, Jeff Chen, Elton Law, Yong Wang, Benedetta Urbini, Filippo Donelli, Luigi Manco, Enrico Fainardi, Ting‐Yim Lee, Eugene Wong

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2017
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueGlioma Diagnosis and Treatment
Établissements canadiensRobarts Clinical TrialsLondon Health Sciences CentreWestern University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésVoxelParametric statisticsArtificial intelligenceStatistical parametric mappingMathematicsDiffusion MRIPattern recognition (psychology)Medical imagingComputer scienceNuclear medicineMagnetic resonance imagingMedicineRadiologyStatistics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

PURPOSE: Parametric response map (PRM) analysis of functional imaging has been shown to be an effective tool for early prediction of cancer treatment outcomes and may also be well-suited toward guiding personalized adaptive radiotherapy (RT) strategies such as sub-volume boosting. However, the PRM method was primarily designed for analysis of longitudinally acquired pairs of single-parameter image data. The purpose of this study was to demonstrate the feasibility of a generalized parametric response map analysis framework, which enables analysis of multi-parametric data while maintaining the key advantages of the original PRM method. METHODS: MRI-derived apparent diffusion coefficient (ADC) and relative cerebral blood volume (rCBV) maps acquired at 1 and 3-months post-RT for 19 patients with high-grade glioma were used to demonstrate the algorithm. Images were first co-registered and then standardized using normal tissue image intensity values. Tumor voxels were then plotted in a four-dimensional Cartesian space with coordinate values equal to a voxel's image intensity in each of the image volumes and an origin defined as the multi-parametric mean of normal tissue image intensity values. Voxel positions were orthogonally projected onto a line defined by the origin and a pre-determined response vector. The voxels are subsequently classified as positive, negative or nil, according to whether projected positions along the response vector exceeded a threshold distance from the origin. The response vector was selected by identifying the direction in which the standard deviation of tumor image intensity values was maximally different between responding and non-responding patients within a training dataset. Voxel classifications were visualized via familiar three-class response maps and then the fraction of tumor voxels associated with each of the classes was investigated for predictive utility analogous to the original PRM method. Independent PRM and MPRM analyses of the contrast-enhancing lesion (CEL) and a 1 cm shell of surrounding peri-tumoral tissue were performed. Prediction using tumor volume metrics was also investigated. Leave-one-out cross validation (LOOCV) was used in combination with permutation testing to assess preliminary predictive efficacy and estimate statistically robust P-values. The predictive endpoint was overall survival (OS) greater than or equal to the median OS of 18.2 months. RESULTS: Single-parameter PRM and multi-parametric response maps (MPRMs) were generated for each patient and used to predict OS via the LOOCV. Tumor volume metrics (P ≥ 0.071 ± 0.01) and single-parameter PRM analyses (P ≥ 0.170 ± 0.01) were not found to be predictive of OS within this study. MPRM analysis of the peri-tumoral region but not the CEL was found to be predictive of OS with a classification sensitivity, specificity and accuracy of 80%, 100%, and 89%, respectively (P = 0.001 ± 0.01). CONCLUSIONS: The feasibility of a generalized MPRM analysis framework was demonstrated with improved prediction of overall survival compared to the original single-parameter method when applied to a glioblastoma dataset. The proposed algorithm takes the spatial heterogeneity in multi-parametric response into consideration and enables visualization. MPRM analysis of peri-tumoral regions was shown to have predictive potential supporting further investigation of a larger glioblastoma dataset.

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)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,006
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,017

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,006
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,060
Tête enseignante GPT0,404
Écart entre enseignants0,345 · 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'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

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

En bref

Citations7
Publié2017
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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