Deep Learning for Lung Cancer Detection on Screening CT Scans: Results of a Large-Scale Public Competition and an Observer Study with 11 Radiologists
Notice bibliographique
Résumé
Purpose To determine whether deep learning algorithms developed in a public competition could identify lung cancer on low-dose CT scans with a performance similar to that of radiologists. Materials and Methods In this retrospective study, a dataset consisting of 300 patient scans was used for model assessment; 150 patient scans were from the competition set and 150 were from an independent dataset. Both test datasets contained 50 cancer-positive scans and 100 cancer-negative scans. The reference standard was set by histopathologic examination for cancer-positive scans and imaging follow-up for at least 2 years for cancer-negative scans. The test datasets were applied to the three top-performing algorithms from the Kaggle Data Science Bowl 2017 public competition: grt123, Julian de Wit and Daniel Hammack (JWDH), and Aidence. Model outputs were compared with an observer study of 11 radiologists that assessed the same test datasets. Each scan was scored on a continuous scale by both the deep learning algorithms and the radiologists. Performance was measured using multireader, multicase receiver operating characteristic analysis. Results The area under the receiver operating characteristic curve (AUC) was 0.877 (95% CI: 0.842, 0.910) for grt123, 0.902 (95% CI: 0.871, 0.932) for JWDH, and 0.900 (95% CI: 0.870, 0.928) for Aidence. The average AUC of the radiologists was 0.917 (95% CI: 0.889, 0.945), which was significantly higher than grt123 (P = .02); however, no significant difference was found between the radiologists and JWDH (P = .29) or Aidence (P = .26). Conclusion Deep learning algorithms developed in a public competition for lung cancer detection in low-dose CT scans reached performance close to that of radiologists. Keywords: Lung, CT, Thorax, Screening, Oncology Supplemental material is available for this article. © RSNA, 2021
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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 | 0,022 | 0,044 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| 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 ».