Improving performance robustness of subject-based brain segmentation software
Notice bibliographique
Résumé
Purpose: Artificial intelligence (AI)-based image analysis tools to quantify the brain have become commercialized. However, insufficient data for learning and scanner specificity is a limitation for achieving high quality. In the present study, the performance of personalized brain segmentation software when applied to multicenter data using an AI model trained on data from a single institution was improved. Methods: Preindicators of brain white matter (WM) information from the training dataset were utilized for preprocessing. During learning, data of cognitively normal (CN) individuals from a single center were utilized, and data of CN individuals and Alzheimer disease (AD) patients enrolled in multiple centers were considered the test set. Results: The preprocessing based on the preindicator (dice similarity coefficient [DSC], 0.8567) resulted in a better performance than without (DSC, 0.7921). The standard deviation (SD) of the WM region intensity (DSC, 0.8303) had a more substantial influence on the performance than the average intensity (DSC, 0.6591). When the SD of the test data WM intensity was smaller than the learning data, the performance improved (0.03 increase in lower SD, 0.05 decrease in higher SD). Furthermore, preindicator-based pretreatment increased the correlation of mean cortical thickness of the entire gray matter between Atroscan and FreeSurfer, and data augmentation without preprocessing did not.Both preindicator processing and data augmentation improved the correlation coefficient from 0.7584 to 0.8165. Conclusion: Data augmentation and preindicator-based preprocessing of training data can improve the performance of AI-based brain segmentation software, both increasing the generalizability and stability of brain segmentation software.
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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 | 0,005 | 0,015 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».