Machine learning techniques for computer-aided classification of active inflammatory sacroiliitis in magnetic resonance imaging
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Currently, magnetic resonance imaging (MRI) is used to evaluate active inflammatory sacroiliitis related to axial spondyloarthritis (axSpA). The qualitative and semiquantitative diagnosis performed by expert radiologists and rheumatologists remains subject to significant intrapersonal and interpersonal variation. This encouraged us to use machine-learning methods for this task. METHODS: In this retrospective study including 56 sacroiliac joint MRI exams, 24 patients had positive and 32 had negative findings for inflammatory sacroiliitis according to the ASAS group criteria. The dataset was randomly split with ~ 80% (46 samples, 20 positive and 26 negative) as training and ~ 20% as external test (10 samples, 4 positive and 6 negative). After manual segmentation of the images by a musculoskeletal radiologist, multiple features were extracted. The classifiers used were the Support Vector Machine, the Multilayer Perceptron (MLP), and the Instance-Based Algorithm, combined with the Relief and Wrapper methods for feature selection. RESULTS: Based on 10-fold cross-validation using the training dataset, the MLP classifier obtained the best performance with sensitivity = 100%, specificity = 95.6% and accuracy = 84.7%, using 6 features selected by the Wrapper method. Using the test dataset (external validation) the same MLP classifier obtained sensitivity = 100%, specificity = 66.7% and accuracy = 80%. CONCLUSIONS: Our results show the potential of machine learning methods to identify SIJ subchondral bone marrow edema in axSpA patients and are promising to aid in the detection of active inflammatory sacroiliitis on MRI STIR sequences. Multilayer Perceptron (MLP) achieved the best results.
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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 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».