Deep learning of quantitative ultrasound multi-parametric images at pre-treatment to predict breast cancer response to chemotherapy
Notice bibliographique
Résumé
In this study, a novel deep learning-based methodology was investigated to predict breast cancer response to neo-adjuvant chemotherapy (NAC) using the quantitative ultrasound (QUS) multi-parametric imaging at pre-treatment. QUS multi-parametric images of breast tumors were generated using the data acquired from 181 patients diagnosed with locally advanced breast cancer and planned for NAC followed by surgery. The ground truth response to NAC was identified for each patient after the surgery using the standard clinical and pathological criteria. Two deep convolutional neural network (DCNN) architectures including the residual network and residual attention network (RAN) were explored for extracting optimal feature maps from the parametric images, with a fully connected network for response prediction. In different experiments, the features maps were derived from the tumor core only, as well as the core and its margin. Evaluation results on an independent test set demonstrate that the developed model with the RAN architecture to extract feature maps from the expanded parametric images of the tumor core and margin had the best performance in response prediction with an accuracy of 88% and an area under the receiver operating characteristic curve of 0.86. Ten-year survival analyses indicate statistically significant differences between the survival of the responders and non-responders identified based on the model prediction at pre-treatment and the standard criteria at post-treatment. The results of this study demonstrate the promising capability of DCNNs with attention mechanisms in predicting breast cancer response to NAC prior to the start of treatment using QUS multi-parametric images.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».