Artificial intelligence in glioma imaging: challenges and advances
Notice bibliographique
Résumé
Primary brain tumors including gliomas continue to pose significant management challenges to clinicians. While the presentation, the pathology, and the clinical course of these lesions are variable, the initial investigations are usually similar. Patients who are suspected to have a brain tumor will be assessed with computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI). The imaging findings are used by neurosurgeons to determine the feasibility of surgical resection and plan such an undertaking. Imaging studies are also an indispensable tool in tracking tumor progression or its response to treatment. As these imaging studies are non-invasive, relatively cheap and accessible to patients, there have been many efforts over the past two decades to increase the amount of clinically-relevant information that can be extracted from brain imaging. Most recently, artificial intelligence (AI) techniques have been employed to segment and characterize brain tumors, as well as to detect progression or treatment-response. However, the clinical utility of such endeavours remains limited due to challenges in data collection and annotation, model training, and the reliability of AI-generated information. We provide a review of recent advances in addressing the above challenges. First, to overcome the challenge of data paucity, different image imputation and synthesis techniques along with annotation collection efforts are summarized. Next, various training strategies are presented to meet multiple desiderata, such as model performance, generalization ability, data privacy protection, and learning with sparse annotations. Finally, standardized performance evaluation and model interpretability methods have been reviewed. We believe that these technical approaches will facilitate the development of a fully-functional AI tool in the clinical care of patients with gliomas.
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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 | 0,005 | 0,010 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».