Knowledge‐based automated planning for oropharyngeal cancer
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: The purpose of this study was to automatically generate radiation therapy plans for oropharynx patients by combining knowledge-based planning (KBP) predictions with an inverse optimization (IO) pipeline. METHODS: We developed two KBP approaches, the bagging query (BQ) method and the generalized principal component analysis-based (gPCA) method, to predict achievable dose-volume histograms (DVHs). These approaches generalize existing methods by predicting physically feasible organ-at-risk (OAR) and target DVHs in sites with multiple targets. Using leave-one-out cross validation, we applied both models to a large dataset of 217 oropharynx patients. The predicted DVHs were input into an IO pipeline that generated treatment plans (BQ and gPCA plans) via an intermediate step that estimated objective function weights for an inverse planning model. The KBP predictions were compared to the clinical DVHs for benchmarking. To assess the complete pipeline, we compared the BQ and gPCA plans to both the predictions and clinical plans. To isolate the effect of the KBP predictions, we put clinical DVHs through the IO pipeline to produce clinical inverse optimized (CIO) plans. This approach also allowed us to estimate the complexity of the clinical plans. The BQ and gPCA plans were benchmarked against the CIO plans using DVH differences and clinical planning criteria. Iso-complexity plans (relative to CIO) were also generated and evaluated. RESULTS: The BQ method tended to predict that less dose is delivered than what was observed in the clinical plans while the gPCA predictions were more similar to clinical DVHs. Both populations of KBP predictions were reproduced with inverse plans to within a median DVH difference of 3 Gy. Clinical planning criteria for OARs were satisfied most frequently by the BQ plans (74.4%), by 6.3% points more than the clinical plans. Meanwhile, target criteria were satisfied most frequently by the gPCA plans (90.2%), and by 21.2% points more than clinical plans. However, once the complexity of the plans was constrained to that of the CIO plans, the performance of the BQ plans degraded significantly. In contrast, the gPCA plans still satisfied more clinical criteria than both the clinical and CIO plans, with the most notable improvement being in target criteria. CONCLUSION: Our automated pipeline can successfully use DVH predictions to generate high-quality plans without human intervention. Between the two KBP methods, gPCA plans tend to achieve comparable performance as clinical plans, even when controlling for plan complexity, whereas BQ plans tended to underperform.
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 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 | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».