Magia: Robust automated image processing and kinetic modeling toolbox for PET neuroinformatics
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Introduction Modelling of the radioactivity images produced by PET scanners into biologically meaningful quantities, such as binding potential, is a complex multi-stage process involving data retrieval, preprocessing, drawing reference regions, kinetic modelling, and post-processing of parametric images. The process is challenging to automatize mainly because of manual work related to input generation, thus prohibiting large-scale standardized analysis of brain PET data. To resolve this problem, we introduce the Magia pipeline that enables processing of brain PET data with minimal user intervention. We investigated the accuracy of Magia in the automatic brain-PET data processing with four tracers binding to different binding sites: [ 11 C]raclopride, [ 11 C]carfentanil, [ 11 C]MADAM, and [ 11 C]PiB. Materials and methods For each tracer, we processed 30 historical control subjects’ data with manual and automated methods. Five persons manually delineated the reference regions (cerebellar or occipital cortex depending on tracer) for each subject according to written and visual instructions. The automatic reference-region extraction was based on FreeSurfer parcellations. We first assessed inter-operator variance resulting from manual delineation of reference regions. Then we compared the differences between the manually and automatically produced reference regions and the subsequently obtained metrics. Results The manually delineated reference regions were remarkably different from each other. The differences translated into differences in outcome measures (binding potential or SUV-ratio), and the intra-class correlation coefficients were between 47 % and 96 % for the tracers. While the Magia-derived reference regions were topographically very different from the manually defined reference regions, Magia produced outcome measures highly consistent with average of the manually obtained estimates. For [ 11 C]carfentanil and [ 11 C]PiB there was no bias, while for [ 11 C]raclopride and [ 11 C]MADAM Magia produced 3-5 % higher binding potentials as a result of slightly lower time-integrals of reference region time-activity curves. Conclusion Even if Magia produces reference regions that are anatomically different from manually drawn reference regions, the resulting outcome measures are highly similar. Based on these results and considering the high inter-operator variance of the manual method, the high level of standardization and strong scalability of Magia, we conclude that Magia can be reliably used to process brain PET data.
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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) | 0,001 | 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 | 0,001 |
| 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 ».