Bidimensional ensemble entropy: Concepts and application to emphysema lung computerized tomography scans
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND AND OBJECTIVE: Bidimensional entropy algorithms provide meaningful quantitative information on image textures. These algorithms have the advantage of relying on well-known one-dimensional entropy measures dedicated to the analysis of time series. However, uni- and bidimensional algorithms require the adjustment of some parameters that influence the obtained results or even findings. To address this, ensemble entropy techniques have recently emerged as a solution for signal analysis, offering greater stability and reduced bias in data patterns during entropy estimation. However, such algorithms have not yet been extended to their two-dimensional forms. METHODS: We therefore propose six bidimensional algorithms, namely ensemble sample entropy, ensemble permutation entropy, ensemble dispersion entropy, ensemble distribution entropy, and two versions of ensemble fuzzy entropy based on different models or parameters initialization of an entropy algorithm. These new measures are first tested on synthetic images and further applied to a biomedical dataset. RESULTS: The results suggest that ensemble techniques are able to detect different levels of image dynamics and their degrees of randomness. These methods lead to more stable entropy values (lower coefficients of variations) for the synthetic data. The results also show that these new measures can obtain up to 92.7% accuracy and 88.4% sensitivity when classifying patients with pulmonary emphysema through a k-nearest neighbors algorithm. CONCLUSIONS: This is a further step towards the potential clinical deployment of bidimensional ensemble approaches to detect different levels of image dynamics and their successful performance on emphysema lung computerized tomography scans. These bidimensional ensemble entropy algorithms have potential to be used in various imaging applications thanks to their ability to distinguish more stable and less biased image patterns compared to their original counterparts.
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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 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».