Binary dose level classification of tumour microvascular response to radiotherapy using artificial intelligence analysis of optical coherence tomography images
Notice bibliographique
Résumé
The dominant consequence of irradiating biological systems is cellular damage, yet microvascular damage begins to assume an increasingly important role as the radiation dose levels increase. This is currently becoming more relevant in radiation medicine with its pivot towards higher-dose-per-fraction/fewer fractions treatment paradigm (e.g., stereotactic body radiotherapy (SBRT)). We have thus developed a 3D preclinical imaging platform based on speckle-variance optical coherence tomography (svOCT) for longitudinal monitoring of tumour microvascular radiation responses in vivo. Here we present an artificial intelligence (AI) approach to analyze the resultant microvascular data. In this initial study, we show that AI can successfully classify SBRT-relevant clinical radiation dose levels at multiple timepoints (t = 2-4 weeks) following irradiation (10 Gy and 30 Gy cohorts) based on induced changes in the detected microvascular networks. Practicality of the obtained results, challenges associated with modest number of animals, their successful mitigation via augmented data approaches, and advantages of using 3D deep learning methodologies, are discussed. Extension of this encouraging initial study to longitudinal AI-based time-series analysis for treatment outcome predictions at finer dose level gradations is envisioned.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 ».