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Enregistrement W4385754213 · doi:10.7759/cureus.43343

Standardized Radiomics Analysis of Clinical Myocardial Perfusion Stress SPECT Images to Identify Coronary Artery Calcification

2023· article· en· W4385754213 sur OpenAlexaff
Saeed Ashrafinia, Pejman Dalaie, Thomas H. Schindler, Martin G. Pomper, Arman Rahmim

Notice bibliographique

RevueCureus · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueCardiac Imaging and Diagnostics
Établissements canadiensUniversity of British Columbia
Organismes subventionnairesSociety of Nuclear Medicine and Molecular Imaging
Mots-clésMedicineCoronary artery diseaseRadiologyUnivariateUnivariate analysisNuclear medicineMyocardial perfusion imagingVoxelCardiologyInternal medicineMultivariate analysisMultivariate statisticsComputer scienceMachine learning

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

PURPOSE: Myocardial perfusion (MP) stress single-photon emission computed tomography (SPECT) is an established diagnostic test for patients suspected of coronary artery disease (CAD). Meanwhile, coronary artery calcification (CAC) scoring obtained from diagnostic CT is a highly sensitive test, offering incremental diagnostic information in identifying patients with significant CAD yet normal MP stress SPECT (MPSS) scans. However, after decades of wide utilization of MPSS, CAC is not commonly reimbursed (e.g. by the CMS), nor widely deployed in community settings. We studied the potential of complementary information deduced from the radiomics analysis of normal MPSS scans in predicting the CAC score. METHODS: Tc-sestamibi; consensus reading). A nuclear medicine physician verified iteratively reconstructed images (attenuation-corrected) to be free from fixed perfusion defects and artifactual attenuation. Three-dimensional images were automatically segmented into four regions of interest (ROIs), including myocardium and three vascular segments (left anterior descending [LAD]-left circumference [LCX]-right coronary artery [RCA]). We used our software package, standardized environment for radiomics analysis (SERA), to extract 487 radiomic features in compliance with the image biomarker standardization initiative (IBSI). Isotropic cubic voxels were discretized using fixed bin-number discretization (eight schemes). We first performed blind-to-outcome feature selection focusing on a priori usefulness, dynamic range, and redundancy of features. Subsequently, we performed univariate and multivariate machine learning analyses to predict CAC scores from i) selected radiomic features, ii) 10 clinical features, and iii) combined radiomics + clinical features. Univariate analysis invoked Spearman correlation with Benjamini-Hotchberg false-discovery correction. The multivariate analysis incorporated stepwise linear regression, where we randomly selected a 15% test set and divided the other 85% of data into 70% training and 30% validation sets. Training started from a constant (intercept) model, iteratively adding/removing features (stepwise regression), invoking the Akaike information criterion (AIC) to discourage overfitting. Validation was run similarly, except that the training output model was used as the initial model. We randomized training/validation sets 20 times, selecting the best model using log-likelihood for evaluation in the test set. Assessment in the test set was performed thoroughly by running the entire operation 50 times, subsequently employing Fisher's method to verify the significance of independent tests. RESULTS: Unsupervised feature selection significantly reduced 8×487 features to 56. In univariate analysis, no feature survived the false-discovery rate (FDR) to directly correlate with CAC scores. Applying Fisher's method to the multivariate regression results demonstrated combining radiomics with the clinical features to enhance the significance of the prediction model across all cardiac segments. Conclusions: Our standardized and statistically robust multivariate analysis demonstrated significant prediction of the CAC score for all cardiac segments when combining MPSS radiomic features with clinical features, suggesting radiomics analysis can add diagnostic or prognostic value to standard MPSS for wide clinical usage.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,058
Score d'incertitude au seuil0,516

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,047
Tête enseignante GPT0,410
Écart entre enseignants0,363 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

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

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

En bref

Citations9
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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