Meta-topologies define distinct anatomical classes of brain tumors linked to histology and survival
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background The current WHO classification integrates histological and molecular features of brain tumors. The aim of this study was to identify generalizable topological patterns with the potential to add an anatomical dimension to the classification of brain tumors. Methods We applied non-negative matrix factorization as an unsupervised pattern discovery strategy to the fine-grained topographic tumor profiles of 936 patients with primary and secondary brain tumors. From the anatomical features alone, this machine learning algorithm enabled the extraction of latent topological tumor patterns, termed meta-topologies . The optimal parts-based representation was automatically determined in 10,000 split-half iterations. We further characterized each meta-topology’s unique histopathologic profile and survival probability, thus linking important biological and clinical information to the underlying anatomical patterns Results In primary brain tumors, six meta-topologies were extracted, each detailing a transpallial pattern with distinct parenchymal and ventricular compositions. We identified one infratentorial, one allopallial, three neopallial (parieto-occipital, frontal, temporal) and one unisegmental meta-topology. Each meta-topology mapped to distinct histopathologic and molecular profiles. The unisegmental meta-topology showed the strongest anatomical-clinical link demonstrating a survival advantage in histologically identical tumors. Brain metastases separated to an infra- and supratentorial meta-topology with anatomical patterns highlighting their affinity to the cortico-subcortical boundary of arterial watershed areas. Conclusions Using a novel data-driven approach, we identified generalizable topological patterns in both primary and secondary brain tumors Differences in the histopathologic profiles and prognosis of these anatomical tumor classes provide insights into the heterogeneity of tumor biology and might add to personalized clinical decision making.
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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 | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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.
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 ».