Advanced MRI metrics improve the prediction of baseline disease severity for individuals with degenerative cervical myelopathy
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND CONTEXT: Degenerative cervical myelopathy (DCM) is the most common form of atraumatic spinal cord injury globally. Degeneration of spinal discs, bony osteophyte growth and ligament pathology results in physical compression of the spinal cord contributing to damage of white matter tracts and grey matter cellular populations. This results in an insidious neurological and functional decline in patients which can lead to paralysis. Magnetic resonance imaging (MRI) confirms the diagnosis of DCM and is a prerequisite to surgical intervention, the only known treatment for this disorder. Unfortunately, there is a weak correlation between features of current commonly acquired MRI scans ("community MRI, cMRI") and the degree of disability experienced by a patient. PURPOSE: This study examines the predictive ability of current MRI sequences relative to "advanced MRI" (aMRI) metrics designed to detect evidence of spinal cord injury secondary to degenerative myelopathy. We hypothesize that the utilization of higher fidelity aMRI scans will increase the effectiveness of machine learning models predicting DCM severity and may ultimately lead to a more efficient protocol for identifying patients in need of surgical intervention. STUDY DESIGN/SETTING: Single institution analysis of imaging registry of patients with DCM. PATIENT SAMPLE: A total of 296 patients in the cMRI group and 228 patients in the aMRI group. OUTCOME MEASURES: Physiologic measures: accuracy of machine learning algorithms to detect severity of DCM assessed clinically based on the modified Japanese Orthopedic Association (mJOA) scale. METHODS: -weighted MRI scans. Various machine learning models were applied to both MRI groups to assess accuracy of prediction of baseline disease severity assessed clinically using the mJOA scale for cervical myelopathy. RESULTS: Through the utilization of Random Forest Classifiers, disease severity was predicted with 41.8% accuracy in cMRI scans and 73.3% in the aMRI scans. Across different predictive model variations tested, the aMRI scans consistently produced higher prediction accuracies compared to the cMRI counterparts. CONCLUSIONS: aMRI metrics perform better in machine learning models at predicting disease severity of patients with DCM. Continued work is needed to refine these models and address DCM severity class imbalance concerns, ultimately improving model confidence for clinical implementation.
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 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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 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 ».