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Enregistrement W3134000566 · doi:10.1158/1557-3265.adi21-po-053

Abstract PO-053: Machine learning CADx process for classification of lung nodules below the Lung-RADS 4A threshold in LDCT scans

2021· article· en· W3134000566 sur OpenAlexaff
Rohan Abraham, Ian Janzen, Saeed Seyyedi, Sukhinder Khattra, John R. Mayo, Ren Yuan, Renelle Meyers, Stephen Lam, Calum MacAulay

Notice bibliographique

RevueClinical Cancer Research · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiomics and Machine Learning in Medical Imaging
Établissements canadiensVancouver General Hospital
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésNodule (geology)MedicineArtificial intelligenceRadiologyLungLung cancerParenchymaLung cancer screeningComputer scienceComputed tomographyPathologyInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Lung Cancer screening trials have demonstrated significant mortality reduction. Low-Dose Computed Tomography (LDCT) screening can frequently discover many small nodules in at risk participants. However classification of these, sub-cm nodules as cancerous or benign is a challenging task even for expert clinicians. In this work we use machine learning (ML) techniques to differentiate, cancerous (clinically confirmed) and benign nodules (>5 years of follow-up). Data for this study is drawn from a screening study (PanCan) from which we selected 613 distinct nodules (141 cancerous, and ~size matched 472 benign). We analyzed texture and shape features (~170) that are extracted from the nodule with and without perimeter transition pixels to control for perimeter effects. Features are also extracted from the ring of parenchyma surrounding the nodule to account for tumor effects on surrounding tissue. From the equivalent location in the opposite lung, parenchymal characteristics were extracted which we use to normalize the nodule texture features in an effort to reduce scanner bias. Our preliminary results for machine learning classification have shown model accuracies of up to ~80% (feature selection and classification algorithm dependent). Radiomic feature data can be combined with patient demographic variables such as age, sex, and smoking status to further improve our models, reaching ~84% classification accuracy. When normalized by the opposite lung, 58% of texture features showed improved classification ability. A single feature from the ring of parenchyma surrounding the nodule achieved 73.5% accuracy. Others have shown that nodule area/volume is a good classifier; for this data set it gave 68% accuracy. Data exploration to study classification accuracies among different subsets of patients reveals a number of interesting trends. We have noted for instance that in patients without emphysema, tumors can be classified with much higher accuracy (>90%) than in those who suffer from it. This and other results detailing classification among specific patient groupings may prove relevant in any potential future clinical implementation of these results. Citation Format: Rohan Abraham, Ian Janzen, Saeed Seyyedi, Sukhinder Khattra, John Mayo, Ren Yuan, Renelle Meyers, Stephen Lam, Calum MacAulay. Machine learning CADx process for classification of lung nodules below the Lung-RADS 4A threshold in LDCT scans [abstract]. In: Proceedings of the AACR Virtual Special Conference on Artificial Intelligence, Diagnosis, and Imaging; 2021 Jan 13-14. Philadelphia (PA): AACR; Clin Cancer Res 2021;27(5_Suppl):Abstract nr PO-053.

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 machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,010
Score d'incertitude au seuil0,020

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0060,002

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 Opus0,179
Tête enseignante GPT0,538
Écart entre enseignants0,359 · 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
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

Citations0
Publié2021
Routes d'admission1
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