Evaluating Outcome Prediction via Baseline, End-of-Treatment, and Delta Radiomics on PET-CT Images of Primary Mediastinal Large B-Cell Lymphoma
Notice bibliographique
Résumé
Objectives: Accurate outcome prediction is important for making informed clinical decisions in cancer treatment. In this study, we assessed the feasibility of using changes in radiomic features over time (Delta radiomics: absolute and relative) following chemotherapy, to predict relapse/progression and time to progression (TTP) of primary mediastinal large B-cell lymphoma (PMBCL) patients. Material and Methods: Given the lack of standard staging PET scans until 2011, only 31 out of 103 PMBCL patients in our retrospective study had both pre-treatment and end-of-treatment (EoT) scans. Consequently, our radiomics analysis focused on these 31 patients who underwent [18F]FDG PET-CT scans before and after R-CHOP chemotherapy. Expert manual lesion segmentation was conducted on their scans for delta radiomics analysis, along with an additional 19 EoT scans, totaling 50 segmented scans for single time point analysis. Radiomics features (on PET and CT), along with maximum and mean standardized uptake values (SUVmax and SUVmean), total metabolic tumor volume (TMTV), tumor dissemination (Dmax), total lesion glycolysis (TLG), and the area under the curve of cumulative standardized uptake value-volume histogram (AUC-CSH) were calculated. We additionally applied longitudinal analysis using radial mean intensity (RIM) changes. For prediction of relapse/progression, we utilized the individual coefficient approximation for risk estimation (ICARE) and machine learning (ML) techniques (K-Nearest Neighbor (KNN), Linear Discriminant Analysis (LDA), and Random Forest (RF)) including sequential feature selection (SFS) following correlation analysis for feature selection. For TTP, ICARE and CoxNet approaches were utilized. In all models, we used nested cross-validation (CV) (with 10 outer folds and 5 repetitions, along with 5 inner folds and 20 repetitions) after balancing the dataset using Synthetic Minority Oversampling TEchnique (SMOTE). Results: To predict relapse/progression using Delta radiomics between the baseline (staging) and EoT scans, the best performances in terms of accuracy and F1 score (F1 score is the harmonic mean of precision and recall, where precision is the ratio of true positives to the sum of true positives and false positives, and recall is the ratio of true positives to the sum of true positives and false negatives) were achieved with ICARE (accuracy = 0.81 ± 0.15, F1 = 0.77 ± 0.18), RF (accuracy = 0.89 ± 0.04, F1 = 0.87 ± 0.04), and LDA (accuracy = 0.89 ± 0.03, F1 = 0.89 ± 0.03), that are higher compared to the predictive power achieved by using only EoT radiomics features. For the second category of our analysis, TTP prediction, the best performer was CoxNet (LASSO feature selection) with c-index = 0.67 ± 0.06 when using baseline + Delta features (inclusion of both baseline and Delta features). The TTP results via Delta radiomics were comparable to the use of radiomics features extracted from EoT scans for TTP analysis (c-index = 0.68 ± 0.09) using CoxNet (with SFS). The performance of Deauville Score (DS) for TTP was c-index = 0.66 ± 0.09 for n = 50 and 0.67 ± 03 for n = 31 cases when using EoT scans with no significant differences compared to the radiomics signature from either EoT scans or baseline + Delta features (p-value> 0.05). Conclusion: This work demonstrates the potential of Delta radiomics and the importance of using EoT scans to predict progression and TTP from PMBCL [18F]FDG PET-CT scans.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 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 ».