Image Translation for Estimating Two‐Dimensional Axial Amyloid‐Beta PET From Structural MRI
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Amyloid-beta and brain atrophy are hallmarks for Alzheimer's Disease that can be targeted with positron emission tomography (PET) and MRI, respectively. MRI is cheaper, less-invasive, and more available than PET. There is a known relationship between amyloid-beta and brain atrophy, meaning PET images could be inferred from MRI. PURPOSE: To build an image translation model using a Conditional Generative Adversarial Network able to synthesize Amyloid-beta PET images from structural MRI. STUDY TYPE: Retrospective. POPULATION: Eight hundred eighty-two adults (348 males/534 females) with different stages of cognitive decline (control, mild cognitive impairment, moderate cognitive impairment, and severe cognitive impairment). Five hundred fifty-two subjects for model training and 331 for testing (80%:20%). FIELD STRENGTH/SEQUENCE: 3 T, T1-weighted structural (T1w). ASSESSMENT: The testing cohort was used to evaluate the performance of the model using the Structural Similarity Index Measure (SSIM) and Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR), comparing the likeness of the overall synthetic PET images created from structural MRI with the overall true PET images. SSIM was computed in the overall image to include the luminance, contrast, and structural similarity components. Experienced observers reviewed the images for quality, performance and tried to determine if they could tell the difference between real and synthetic images. STATISTICAL TESTS: greater than 0.96 in example images. From blinded readings, a Pearson Chi-squared test showed that there was no significant difference between the real and synthetic images by the observers (P = 0.68). RESULTS: A high degree of likeness across the evaluation set, which had a mean SSIM = 0.905 and PSNR = 2.685. The two observers were not able to determine the difference between the real and synthetic images, with accuracies of 54% and 46%, respectively. CONCLUSION: Amyloid-beta PET images can be synthesized from structural MRI with a high degree of similarity to the real PET images. EVIDENCE LEVEL: 3 TECHNICAL EFFICACY: Stage 1.
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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 | 0,001 | 0,005 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».