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Enregistrement W3087403136 · doi:10.1038/s41598-020-71364-5

Convolutional neural networks versus radiologists in characterization of small hypoattenuating hepatic nodules on CT: a critical diagnostic challenge in staging of colorectal carcinoma

2020· article· en· W3087403136 sur OpenAlexafffund
Korosh Khalili, Raymond L. Lawlor, Marina Pourafkari, Hua Lu, Pascal N. Tyrrell, Tae Kyoung Kim, Hyun‐Jung Jang, Sarah A. Johnson, Anne L. Martel

Notice bibliographique

RevueScientific Reports · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiomics and Machine Learning in Medical Imaging
Établissements canadiensUniversity Health NetworkSinai Health SystemPrincess Margaret Cancer CentreWomen's College HospitalUniversity of Toronto
Organismes subventionnairesUniversity of Toronto
Mots-clésMedicineConfidence intervalRadiologyNodule (geology)Receiver operating characteristicConvolutional neural networkColorectal cancerHepatocellular carcinomaInternal medicineCancerMachine learningComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Our objective was to compare the diagnostic performance and diagnostic confidence of convolutional neural networks (CNN) to radiologists in characterizing small hypoattenuating hepatic nodules (SHHN) in colorectal carcinoma (CRC) on CT scans. Retrospective review of CRC CT scans over 6-years yielded 199 patients (550 SHHN) defined as < 1 cm in diameter. The reference standard was established through 1-year stability/MRI for benign or nodule evolution for malignant nodules. Five CNNs underwent supervised training on 150 patients (412 SHHN). The remaining 49 patients (138 SHHN) were used as testing-set to compare performance of 3 radiologists to CNN, measured through ROC AUC analysis of confidence rating assigned to each nodule by the radiologists. Multivariable modeling was used to compensate for radiologist bias from visible findings other than SHHN. In characterizing SHHN as benign or malignant, the radiologists' mean AUC ROC (0.96) was significantly higher than CNN (0.84, p = 0.0004) but equivalent to CNN adjusted through multivariable modeling for presence of synchronous ≥ 1 cm liver metastases (0.95, p = 0.9). The diagnostic confidence of radiologists and CNN were analyzed. There were significantly lower number of nodules rated with low confidence by CNN (19.6%) and CNN with liver metastatic status (18.1%) than two (38.4%, 44.2%, p < 0.0001) but not a third radiologist (11.1%, p = 0.09). We conclude that in CRC, CNN in combination with liver metastatic status equaled expert radiologists in characterizing SHHN but with better diagnostic confidence.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,009
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMétarecherche
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,580
Score d'incertitude au seuil0,999

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,009
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,281
Écart entre enseignants0,253 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations11
Publié2020
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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