Predicting the tissue outcome of acute ischemic stroke from acute 4D computed tomography perfusion imaging using temporal features and deep learning
Notice bibliographique
Résumé
Predicting follow-up lesions from baseline CT perfusion (CTP) datasets in acute ischemic stroke patients is important for clinical decision making. Deep convolutional networks (DCNs) are assumed to be the current state-of-the-art for this task. However, many DCN classifiers have not been validated against the methods currently used in research (random decision forests, RDF) and clinical routine (Tmax thresholding). Specialized DCNs have even been designed to extract complex temporal features directly from spatiotemporal CTP data instead of using standard perfusion parameter maps. However, the benefits of applying deep learning to source or deconvolved CTP data compared to perfusion parameter maps have not been formally investigated so far. In this work, a modular UNet-based DCN is proposed that separates temporal feature extraction from tissue outcome prediction, allowing for both model validation using perfusion parameter maps as well as end-to-end learning from spatiotemporal CTP data. 145 retrospective datasets comprising baseline CTP imaging, perfusion parameter maps, and follow-up non-contrast CT with manual lesion segmentations were assembled from acute ischemic stroke patients treated with intravenous thrombolysis alone (IV; n = 43) or intra-arterial mechanical thrombectomy (IA; n = 102) with or without combined IV. Using the perfusion parameter maps as input, the proposed DCN (mean Dice: 0.287) outperformed the RDF (0.262) and simple Tmax-thresholding (0.249). The performance of the proposed DCN was approximately equal using features optimized from the deconvolved residual curves (0.286) compared to perfusion parameter maps (0.287), while using features optimized from the source concentration-time curves (0.296) provided the best tissue outcome predictions.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».