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Enregistrement W4385728533 · doi:10.3389/fninf.2023.1191200

versaFlow: a versatile pipeline for resolution adapted diffusion MRI processing and its application to studying the variability of the PRIME-DE database

2023· article· en· W4385728533 sur OpenAlexaff
Alex Valcourt Caron, Amir Shmuel, Ziqi Hao, Maxime Descoteaux

Notice bibliographique

RevueFrontiers in Neuroinformatics · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueAdvanced Neuroimaging Techniques and Applications
Établissements canadiensMcGill UniversityMontreal Neurological Institute and HospitalUniversité de Sherbrooke
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésDiffusion MRIComputer scienceFractional anisotropyArtificial intelligenceRobustness (evolution)Image processingData miningComputer visionMagnetic resonance imagingMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The lack of “gold standards” in Diffusion Weighted Imaging (DWI) makes validation cumbersome. To tackle this task, studies use translational analysis where results in humans are benchmarked against findings in other species. Non-Human Primates (NHP) are particularly interesting for this, as their cytoarchitecture is closely related to humans. However, tools used for processing and analysis must be adapted and finely tuned to work well on NHP images. Here, we propose versaFlow, a modular pipeline implemented in Nextflow, designed for robustness and scalability. The pipeline is tailored to in vivo NHP DWI at any spatial resolution; it allows for maintainability and customization. Processes and workflows are implemented using cutting-edge and state-of-the-art Magnetic Resonance Imaging (MRI) processing technologies and diffusion modeling algorithms, namely Diffusion Tensor Imaging (DTI), Constrained Spherical Deconvolution (CSD), and DIstribution of Anisotropic MicrOstructural eNvironments in Diffusion-compartment imaging (DIAMOND). Using versaFlow, we provide an in-depth study of the variability of diffusion metrics computed on 32 subjects from 3 sites of the Primate Data Exchange (PRIME-DE), which contains anatomical T1-weighted (T1w) and T2-weighted (T2w) images, functional MRI (fMRI), and DWI of NHP brains. This dataset includes images acquired over a range of resolutions, using single and multi-shell gradient samplings, on multiple scanner vendors. We perform a reproducibility study of the processing of versaFlow using the Aix-Marseilles site's data, to ensure that our implementation has minimal impact on the variability observed in subsequent analyses. We report very high reproducibility for the majority of metrics; only gamma distribution parameters of DIAMOND display less reproducible behaviors, due to the absence of a mechanism to enforce a random number seed in the software we used. This should be taken into consideration when future applications are performed. We show that the PRIME-DE diffusion data exhibits a great level of variability, similar or greater than results obtained in human studies. Its usage should be done carefully to prevent instilling uncertainty in statistical analyses. This hints at a need for sufficient harmonization in acquisition protocols and for the development of robust algorithms capable of managing the variability induced in imaging due to differences in scanner models and/or vendors.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,009
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,017
Score d'incertitude au seuil0,056

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,009
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0030,003
Science ouverte0,0030,003
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0170,009

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.

Tête enseignante Opus0,042
Tête enseignante GPT0,320
Écart entre enseignants0,278 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2023
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Résumé présentoui

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