A deep learning and radiomics based Alberta stroke program early CT score method on CTA to evaluate acute ischemic stroke
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Alberta stroke program early CT score (ASPECTS) is a semi-quantitative evaluation method used to evaluate early ischemic changes in patients with acute ischemic stroke, which can guide physicians in treatment decisions and prognostic judgments. OBJECTIVE: We propose a method combining deep learning and radiomics to alleviate the problem of large inter-observer variance in ASPECTS faced by physicians and assist them to improve the accuracy and comprehensiveness of the ASPECTS. METHODS: Our study used a brain region segmentation method based on an improved encoding-decoding network. Through the deep convolutional neural network, 10 regions defined for ASPECTS will be obtained. Then, we used Pyradiomics to extract features associated with cerebral infarction and select those significantly associated with stroke to train machine learning classifiers to determine the presence of cerebral infarction in each scored brain region. RESULTS: The experimental results show that the Dice coefficient for brain region segmentation reaches 0.79. Three radioactive features are selected to identify cerebral infarction in brain regions, and the 5-fold cross-validation experiment proves that these 3 features are reliable. The classifier trained based on 3 features reaches prediction performance of AUC = 0.95. Moreover, the intraclass correlation coefficient of ASPECTS between those obtained by the automated ASPECTS method and physicians is 0.86 (95% confidence interval, 0.56-0.96). CONCLUSIONS: This study demonstrates advantages of using a deep learning network to replace the traditional template registration for brain region segmentation, which can determine the shape and location of each brain region more precisely. In addition, a new brain region classifier based on radiomics features has potential to assist physicians in clinical stroke detection and improve the consistency of ASPECTS.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».