Improved Detection of Chronic Obstructive Pulmonary Disease at Chest CT Using the Mean Curvature of Isophotes
Notice bibliographique
Résumé
PURPOSE: To determine if the mean curvature of isophotes (MCI), a standard computer vision technique, can be used to improve detection of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) at chest CT. MATERIALS AND METHODS: In this retrospective study, chest CT scans were obtained in 243 patients with COPD and 31 controls (among all 274: 151 women [mean age, 70 years; range, 44-90 years] and 123 men [mean age, 71 years; range, 29-90 years]) from two community practices between 2006 and 2019. A convolutional neural network (CNN) architecture was trained on either CT images or CT images transformed through the MCI algorithm. Separately, a linear classification based on a single feature derived from the MCI computation (called hMCI1) was also evaluated. All three models were evaluated with cross-validation, using precision-macro and recall-macro metrics, that is, the mean of per-class precision and recall values, respectively (the latter being equivalent to balanced accuracy). RESULTS: Linear classification based on hMCI1 resulted in a higher recall-macro relative to the CNN trained and applied on CT images (0.85 [95% CI: 0.84, 0.86] vs 0.77 [95% CI: 0.75, 0.79]) but with a similar reduction in precision-macro (0.66 [95% CI: 0.65, 0.67] vs 0.77 [95% CI: 0.75, 0.79]). The CNN model trained and applied on MCI-transformed images had a higher recall-macro (0.85 [95% CI: 0.83, 0.87] vs 0.77 [95% CI: 0.75, 0.79]) and precision-macro (0.85 [95% CI: 0.83, 0.87] vs 0.77 [95% CI: 0.75, 0.79]) relative to the CNN trained and applied on CT images. CONCLUSION: See also the invited commentary by Vannier in this issue.© 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 | 0,003 | 0,012 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».