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Enregistrement W4221072717 · doi:10.1002/nbm.4730

Multiple sclerosis cortical lesion detection with deep learning at ultra‐high‐field MRI

2022· article· en· W4221072717 sur OpenAlexaff
Francesco La Rosa, Erin Beck, Josefina Maranzano, Ramona‐Alexandra Todea, Peter van Gelderen, Jacco A. de Zwart, Nicholas J. Luciano, Jeff H. Duyn, Jean‐Philippe Thiran, Cristina Granziera, Daniel S. Reich, Pascal Sati, Meritxell Bach Cuadra

Notice bibliographique

RevueNMR in Biomedicine · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueMultiple Sclerosis Research Studies
Établissements canadiensUniversité du Québec à Trois-RivièresMcGill UniversityMontreal Neurological Institute and Hospital
Organismes subventionnairesNational Institute of Neurological Disorders and StrokeNational Institutes of HealthCentre d'Imagerie BioMédicaleNational Institute of Mental HealthUniversité de LausanneUniversité de GenèveHôpitaux Universitaires de GenèveEuropean CommissionMultiple Sclerosis SocietyCentre Hospitalier Universitaire VaudoisNovartis FoundationÉcole Polytechnique Fédérale de LausanneSiemens HealthineersNovartis Stiftung für Medizinisch-Biologische ForschungNational Multiple Sclerosis Society
Mots-clésMultiple sclerosisGeneralizability theoryNuclear medicineCLs upper limitsMedicineReproducibilityChemistryPsychology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Manually segmenting multiple sclerosis (MS) cortical lesions (CLs) is extremely time consuming, and past studies have shown only moderate inter‐rater reliability. To accelerate this task, we developed a deep‐learning‐based framework (CLAIMS: Cortical Lesion AI‐Based Assessment in Multiple Sclerosis) for the automated detection and classification of MS CLs with 7 T MRI. Two 7 T datasets, acquired at different sites, were considered. The first consisted of 60 scans that include 0.5 mm isotropic MP2RAGE acquired four times (MP2RAGE×4), 0.7 mm MP2RAGE, 0.5 mm T 2 *‐weighted GRE, and 0.5 mm T 2 *‐weighted EPI. The second dataset consisted of 20 scans including only 0.75 × 0.75 × 0.9 mm 3 MP2RAGE. CLAIMS was first evaluated using sixfold cross‐validation with single and multi‐contrast 0.5 mm MRI input. Second, the performance of the model was tested on 0.7 mm MP2RAGE images after training with either 0.5 mm MP2RAGE×4, 0.7 mm MP2RAGE, or alternating the two. Third, its generalizability was evaluated on the second external dataset and compared with a state‐of‐the‐art technique based on partial volume estimation and topological constraints (MSLAST). CLAIMS trained only with MP2RAGE×4 achieved results comparable to those of the multi‐contrast model, reaching a CL true positive rate of 74% with a false positive rate of 30%. Detection rate was excellent for leukocortical and subpial lesions (83%, and 70%, respectively), whereas it reached 53% for intracortical lesions. The correlation between disability measures and CL count was similar for manual and CLAIMS lesion counts. Applying a domain‐scanner adaptation approach and testing CLAIMS on the second dataset, the performance was superior to MSLAST when considering a minimum lesion volume of 6 μL (lesion‐wise detection rate of 71% versus 48%). The proposed framework outperforms previous state‐of‐the‐art methods for automated CL detection across scanners and protocols. In the future, CLAIMS may be useful to support clinical decisions at 7 T MRI, especially in the field of diagnosis and differential diagnosis of MS patients.

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.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,590
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,049
Tête enseignante GPT0,299
Écart entre enseignants0,250 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations34
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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