Deep Learning Detects Changes Indicative of Axial Spondyloarthritis at MRI of Sacroiliac Joints
Notice bibliographique
Résumé
Background MRI is frequently used for early diagnosis of axial spondyloarthritis (axSpA). However, evaluation is time-consuming and requires profound expertise because noninflammatory degenerative changes can mimic axSpA, and early signs may therefore be missed. Deep neural networks could function as assistance for axSpA detection. Purpose To create a deep neural network to detect MRI changes in sacroiliac joints indicative of axSpA. Materials and Methods This retrospective multicenter study included MRI examinations of five cohorts of patients with clinical suspicion of axSpA collected at university and community hospitals between January 2006 and September 2020. Data from four cohorts were used as the training set, and data from one cohort as the external test set. Each MRI examination in the training and test sets was scored by six and seven raters, respectively, for inflammatory changes (bone marrow edema, enthesitis) and structural changes (erosions, sclerosis). A deep learning tool to detect changes indicative of axSpA was developed. First, a neural network to homogenize the images, then a classification network were trained. Performance was evaluated with use of area under the receiver operating characteristic curve (AUC), sensitivity, and specificity. P < .05 was considered indicative of statistically significant difference. Results Overall, 593 patients (mean age, 37 years ± 11 [SD]; 302 women) were studied. Inflammatory and structural changes were found in 197 of 477 patients (41%) and 244 of 477 (51%), respectively, in the training set and 25 of 116 patients (22%) and 26 of 116 (22%) in the test set. The AUCs were 0.94 (95% CI: 0.84, 0.97) for all inflammatory changes, 0.88 (95% CI: 0.80, 0.95) for inflammatory changes fulfilling the Assessment of SpondyloArthritis international Society definition, and 0.89 (95% CI: 0.81, 0.96) for structural changes indicative of axSpA. Sensitivity and specificity on the external test set were 22 of 25 patients (88%) and 65 of 91 patients (71%), respectively, for inflammatory changes and 22 of 26 patients (85%) and 70 of 90 patients (78%) for structural changes. Conclusion Deep neural networks can detect inflammatory or structural changes to the sacroiliac joint indicative of axial spondyloarthritis at MRI. © RSNA, 2022 Online supplemental material is available for this article. An earlier incorrect version appeared online. This article was corrected on February 7, 2023.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 tête enseignante, 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 ».