Radiomics Signatures of Cardiovascular Risk Factors in Cardiac MRI: Results From the UK Biobank
Notice bibliographique
Résumé
Cardiovascular magnetic resonance (CMR) radiomics is a novel technique for advanced cardiac image phenotyping by analyzing multiple quantifiers of shape and tissue texture. In this paper, we assess, in the largest sample published to date, the performance of CMR radiomics models for identifying subclinical changes in cardiac structure and tissue due to cardiovascular risk factors. We evaluated five risk factor groups from the first 5,065 UK Biobank participants: hypertension (n=1,394), diabetes (n=243), high cholesterol (n=779), current smoker (n=320), and previous smoker (n=1,394). Each group was randomly matched with an equal number of healthy comparators (without known cardiovascular disease or risk factors). Radiomics analysis was applied to short axis images of the left and right ventricles at end-diastole and end-systole, yielding a total of 684 features per study. Sequential forward feature selection in combination with machine learning (ML) algorithms (support vector machine, random forest and logistic regression) were used to build radiomics signatures for each specific risk group. We evaluated the degree of separation achieved by the identified radiomics signatures using area under curve (AUC), receiver operating characteristic (ROC), and statistical testing. Logistic regression with L1-regularization was the optimal ML model. Compared to conventional imaging indices, radiomics signatures improved the discrimination of risk factor vs. healthy subgroups as assessed by AUC [diabetes: 0.80 vs. 0.70, hypertension: 0.72 vs. 0.68, high cholesterol: 0.71 vs. 0.65, current smoker: 0.68 vs. 0.65, previous smoker: 0.63 vs. 0.60]. Furthermore, we considered clinical interpretation of risk-specific radiomics signatures. For hypertensive individuals and previous smokers, the surface area to volume ratio was smaller in the risk factor vs. healthy subjects; perhaps reflecting a pattern of global concentric hypertrophy in these conditions. In the diabetes subgroup, the most discriminatory radiomics feature was the median intensity of the myocardium at end-systole, which suggests a global alteration at the myocardial tissue level. This study confirms the feasibility and potential of CMR radiomics for deeper image phenotyping of cardiovascular health and disease. We demonstrate such analysis may have utility beyond conventional CMR metrics for improved detection and understanding of the early effects of cardiovascular risk factors on cardiac structure and tissue.
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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 | 0,004 | 0,023 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».