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Enregistrement W3209789324 · doi:10.3389/frai.2021.764047

Fibrosis-Net: A Tailored Deep Convolutional Neural Network Design for Prediction of Pulmonary Fibrosis Progression From Chest CT Images

2021· article· en· W3209789324 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueFrontiers in Artificial Intelligence · 2021
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueInterstitial Lung Diseases and Idiopathic Pulmonary Fibrosis
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesUniversity of WaterlooAmazon Web Services
Mots-clésFibrosisMedicineLungConvolutional neural networkPulmonary fibrosisVital capacityPulmonary function testingRadiologyArtificial intelligenceInternal medicineComputer scienceLung functionDiffusing capacity

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Pulmonary fibrosis is a devastating chronic lung disease that causes irreparable lung tissue scarring and damage, resulting in progressive loss in lung capacity and has no known cure. A critical step in the treatment and management of pulmonary fibrosis is the assessment of lung function decline, with computed tomography (CT) imaging being a particularly effective method for determining the extent of lung damage caused by pulmonary fibrosis. Motivated by this, we introduce Fibrosis-Net, a deep convolutional neural network design tailored for the prediction of pulmonary fibrosis progression from chest CT images. More specifically, machine-driven design exploration was leveraged to determine a strong architectural design for CT lung analysis, upon which we build a customized network design tailored for predicting forced vital capacity (FVC) based on a patient's CT scan, initial spirometry measurement, and clinical metadata. Finally, we leverage an explainability-driven performance validation strategy to study the decision-making behavior of Fibrosis-Net as to verify that predictions are based on relevant visual indicators in CT images. Experiments using a patient cohort from the OSIC Pulmonary Fibrosis Progression Challenge showed that the proposed Fibrosis-Net is able to achieve a significantly higher modified Laplace Log Likelihood score than the winning solutions on the challenge. Furthermore, explainability-driven performance validation demonstrated that the proposed Fibrosis-Net exhibits correct decision-making behavior by leveraging clinically-relevant visual indicators in CT images when making predictions on pulmonary fibrosis progress. Fibrosis-Net is able to achieve a significantly higher modified Laplace Log Likelihood score than the winning solutions on the OSIC Pulmonary Fibrosis Progression Challenge, and has been shown to exhibit correct decision-making behavior when making predictions. Fibrosis-Net is available to the general public in an open-source and open access manner as part of the OpenMedAI initiative. While Fibrosis-Net is not yet a production-ready clinical assessment solution, we hope that its release will encourage researchers, clinicians, and citizen data scientists alike to leverage and build upon it.

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.

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)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,857
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
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 Opus0,031
Tête enseignante GPT0,278
Écart entre enseignants0,247 · 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