Comparison of manual and artificial intelligence based quantification of myocardial strain by feature tracking—a cardiovascular MR study in health and disease
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVES: The analysis of myocardial deformation using feature tracking in cardiovascular MR allows for the assessment of global and segmental strain values. The aim of this study was to compare strain values derived from artificial intelligence (AI)-based contours with manually derived strain values in healthy volunteers and patients with cardiac pathologies. MATERIALS AND METHODS: A cohort of 136 subjects (60 healthy volunteers and 76 patients; of those including 46 cases with left ventricular hypertrophy (LVH) of varying etiology and 30 cases with chronic myocardial infarction) was analyzed. Comparisons were based on quantitative strain analysis and on a geometric level by the Dice similarity coefficient (DSC) of the segmentations. Strain quantification was performed in 3 long-axis slices and short-axis (SAX) stack with epi- and endocardial contours in end-diastole. AI contours were checked for plausibility and potential errors in the tracking algorithm. RESULTS: AI-derived strain values overestimated radial strain (+ 1.8 ± 1.7% (mean difference ± standard deviation); p = 0.03) and underestimated circumferential (- 0.8 ± 0.8%; p = 0.02) and longitudinal strain (- 0.1 ± 0.8%; p = 0.54). Pairwise group comparisons revealed no significant differences for global strain. The DSC showed good agreement for healthy volunteers (85.3 ± 10.3% for SAX) and patients (80.8 ± 9.6% for SAX). In 27 cases (27/76; 35.5%), a tracking error was found, predominantly (24/27; 88.9%) in the LVH group and 22 of those (22/27; 81.5%) at the insertion of the papillary muscle in lateral segments. CONCLUSIONS: Strain analysis based on AI-segmented images shows good results in healthy volunteers and in most of the patient groups. Hypertrophied ventricles remain a challenge for contouring and feature tracking. CLINICAL RELEVANCE STATEMENT: AI-based segmentations can help to streamline and standardize strain analysis by feature tracking. KEY POINTS: • Assessment of strain in cardiovascular magnetic resonance by feature tracking can generate global and segmental strain values. • Commercially available artificial intelligence algorithms provide segmentation for strain analysis comparable to manual segmentation. • Hypertrophied ventricles are challenging in regards of strain analysis by feature tracking.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».