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Enregistrement W4392850630 · doi:10.1038/s42256-024-00807-9

Foundation model for cancer imaging biomarkers

2024· article· en· W4392850630 sur OpenAlexaff
Suraj Pai, Dennis Bontempi, Ibrahim Hadžić, Vasco Prudente, Mateo Sokač, Tafadzwa L. Chaunzwa, Simon Bernatz, Ahmed Hosny, Raymond H. Mak, Nicolai J. Birkbak, Hugo J.W.L. Aerts

Notice bibliographique

RevueNature Machine Intelligence · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiomics and Machine Learning in Medical Imaging
Établissements canadiensArtificial Intelligence in Medicine (Canada)
Organismes subventionnairesNational Cancer InstituteNational Institutes of HealthDeutsche ForschungsgemeinschaftEuropean Commission
Mots-clésFoundation (evidence)MedicineCancerMedical physicsOncologyInternal medicineHistoryArchaeology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Foundation models in deep learning are characterized by a single large-scale model trained on vast amounts of data serving as the foundation for various downstream tasks. Foundation models are generally trained using self-supervised learning and excel in reducing the demand for training samples in downstream applications. This is especially important in medicine, where large labelled datasets are often scarce. Here, we developed a foundation model for cancer imaging biomarker discovery by training a convolutional encoder through self-supervised learning using a comprehensive dataset of 11,467 radiographic lesions. The foundation model was evaluated in distinct and clinically relevant applications of cancer imaging-based biomarkers. We found that it facilitated better and more efficient learning of imaging biomarkers and yielded task-specific models that significantly outperformed conventional supervised and other state-of-the-art pretrained implementations on downstream tasks, especially when training dataset sizes were very limited. Furthermore, the foundation model was more stable to input variations and showed strong associations with underlying biology. Our results demonstrate the tremendous potential of foundation models in discovering new imaging biomarkers that may extend to other clinical use cases and can accelerate the widespread translation of imaging biomarkers into clinical settings.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,004
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,010

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,004
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

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.

Tête enseignante Opus0,013
Tête enseignante GPT0,365
Écart entre enseignants0,352 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations171
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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