Detection of Volume-Changing Metastatic Brain Tumors on Longitudinal MRI Using a Semiautomated Algorithm Based on the Jacobian Operator Field
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND AND PURPOSE: Accurate follow-up of metastatic brain tumors has important implications for patient prognosis and management. The aim of this study was to develop and evaluate the accuracy of a semiautomated algorithm in detecting growing or shrinking metastatic brain tumors on longitudinal brain MRIs. MATERIALS AND METHODS: We used 50 pairs of successive MR imaging datasets, 30 on 1.5T and 20 on 3T, containing contrast-enhanced 3D T1-weighted sequences. These yielded 150 growing or shrinking metastatic brain tumors. To detect them, we completed 2 major steps: 1) spatial normalization and calculation of the Jacobian operator field to quantify changes between scans, and 2) metastatic brain tumor candidate segmentation and detection of volume-changing metastatic brain tumors with the Jacobian operator field. Receiver operating characteristic analysis was used to assess the detection accuracy of the algorithm, and it was verified with jackknife resampling. The reference standard was based on detections by a neuroradiologist. RESULTS: The areas under the receiver operating characteristic curves were 0.925 for 1.5T and 0.965 for 3T. Furthermore, at its optimal performance, the algorithm achieved a sensitivity of 85.1% and 92.1% and specificity of 86.7% and 91.3% for 1.5T and 3T, respectively. Vessels were responsible for most false-positives. Newly developed or resolved metastatic brain tumors were a major source of false-negatives. CONCLUSIONS: The proposed algorithm could detect volume-changing metastatic brain tumors on longitudinal brain MRIs with statistically high accuracy, demonstrating its potential as a computer-aided change-detection tool for complementing the performance of radiologists, decreasing inter- and intraobserver variability, and improving efficacy.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».