MétaCan
Menu
Retour à la cohorte
Enregistrement W3171470685 · doi:10.1016/j.ijmedinf.2021.104627

Machine learning based texture analysis of patella from X-rays for detecting patellofemoral osteoarthritis

2021· preprint· en· W3171470685 sur OpenAlexaboutno aff
Neslihan Bayramoğlu, Miika T. Nieminen, Simo Saarakkala

Notice bibliographique

RevueInternational Journal of Medical Informatics · 2021
Typepreprint
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueOsteoarthritis Treatment and Mechanisms
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesInfotech OuluNvidiaOulun YliopistoMinistry of Science and Technology, TaiwanNational Institutes of HealthU.S. Department of Health and Human Services
Mots-clésReceiver operating characteristicWOMACArtificial intelligenceOsteoarthritisRadiographyMedicineConvolutional neural networkComputer sciencePattern recognition (psychology)RadiologyInternal medicinePathology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

OBJECTIVE: To assess the ability of texture features for detecting radiographic patellofemoral osteoarthritis (PFOA) from knee lateral view radiographs. DESIGN: We used lateral view knee radiographs from The Multicenter Osteoarthritis Study (MOST) public use datasets (n = 5507 knees). Patellar region-of-interest (ROI) was automatically detected using landmark detection tool (BoneFinder), and subsequently, these anatomical landmarks were used to extract three different texture ROIs. Hand-crafted features, based on Local Binary Patterns (LBP), were then extracted to describe the patellar texture. First, a machine learning model (Gradient Boosting Machine) was trained to detect radiographic PFOA from the LBP features. Furthermore, we used end-to-end trained deep convolutional neural networks (CNNs) directly on the texture patches for detecting the PFOA. The proposed classification models were eventually compared with more conventional reference models that use clinical assessments and participant characteristics such as age, sex, body mass index (BMI), the total Western Ontario and McMaster Universities Arthritis Index (WOMAC) score, and tibiofemoral Kellgren-Lawrence (KL) grade. Atlas-guided visual assessment of PFOA status by expert readers provided in the MOST public use datasets was used as a classification outcome for the models. Performance of prediction models was assessed using the area under the receiver operating characteristic curve (ROC AUC), the area under the precision-recall (PR) curve -average precision (AP)-, and Brier score in the stratified 5-fold cross validation setting. RESULTS: Of the 5507 knees, 953 (17.3%) had PFOA. AUC and AP for the strongest reference model including age, sex, BMI, WOMAC score, and tibiofemoral KL grade to predict PFOA were 0.817 and 0.487, respectively. Textural ROI classification using CNN significantly improved the prediction performance (ROC AUC = 0.889, AP = 0.714). CONCLUSION: We present the first study that analyses patellar bone texture for diagnosing PFOA. Our results demonstrates the potential of using texture features of patella to predict PFOA.

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)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,947
Score d'incertitude au seuil0,990

Scores Codex et Gemma par catégorie

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

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 Opus0,023
Tête enseignante GPT0,305
Écart entre enseignants0,282 · 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.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeAutre devis
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
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueInternational Journal of Medical InformaticsMême sujetOsteoarthritis Treatment and MechanismsTravaux en français237 207