From Voxels to Prognosis: AI-Driven Quantitative Chest CT Analysis Forecasts ICU Requirements in 81 COVID-19 Cases
Notice bibliographique
Résumé
Background: The aim of the current study was to investigate the distribution and extent of lung involvement in patients with COVID-19 with AI-supported, automated computer analysis and to assess the relationship between lung involvement and the need for intensive care unit (ICU) admission. A secondary aim was to compare the performance of computer analysis with the judgment of radiological experts. Methods: A total of 81 patients from an open-source COVID database with confirmed COVID-19 infection were included in the study. Three patients were excluded. Lung involvement was assessed in 78 patients using computed tomography (CT) scans, and the extent of infiltration and collapse was quantified across various lung lobes and regions. The associations between lung involvement and ICU admission were analyzed. Additionally, the computer analysis of COVID-19 involvement was compared against a human rating provided by radiological experts. Results: The results showed a higher degree of infiltration and collapse in the lower lobes compared to the upper lobes (p < 0.05) No significant difference was detected in the COVID-19-related involvement of the left and right lower lobes. The right middle lobe demonstrated lower involvement compared to the right lower lobes (p < 0.05). When examining the regions, significantly more COVID-19 involvement was found when comparing the posterior vs. the anterior halves of the lungs and the lower vs. the upper half of the lungs. Patients, who required ICU admission during their treatment exhibited significantly higher COVID-19 involvement in their lung parenchyma according to computer analysis, compared to patients who remained in general wards. Patients with more than 40% COVID-19 involvement were almost exclusively treated in intensive care. A high correlation was observed between computer detection of COVID-19 affections and expert rating by radiological experts. Conclusion: The findings suggest that the extent of lung involvement, particularly in the lower lobes, dorsal lungs, and lower half of the lungs, may be associated with the need for ICU admission in patients with COVID-19. Computer analysis showed a high correlation with expert rating, highlighting its potential utility in clinical settings for assessing lung involvement. This information may help guide clinical decision-making and resource allocation during ongoing or future pandemics. Further studies with larger sample sizes are warranted to validate these findings.
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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 | 0,002 | 0,014 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,002 | 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) | 0,003 | 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 ».