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Enregistrement W4397041944 · doi:10.1681/asn.20233411s1406f

Using Deep Learning to Determine Kidney Function Decline in Patients with ADPKD

2023· article· en· W4397041944 sur OpenAlexaff
Hyun Bae Jang, Caroline Reinhold, Keyhan Najafian, Farhad Maleki, Ahsan Alam

Notice bibliographique

RevueJournal of the American Society of Nephrology · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueDialysis and Renal Disease Management
Établissements canadiensUniversity of CalgaryUniversity of SaskatchewanMcGill University Health CentreMcGill University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésRenal functionMedicineUrologyInternal medicinePsychology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD) is associated with progressive kidney cyst growth, eventually leading to kidney failure in many patients. The current risk stratification tool uses height-adjusted total kidney volume (TKV) by age. However, it does not include clinical or other imaging features that may contribute to kidney function decline. In this study, we developed a deep learning classifier that integrates clinical and imaging features to predict rapid estimated GFR (eGFR) decline in patients with ADPKD. Methods: We included 120 patients with confirmed ADPKD with at least one MRI scan and at least 3 serial eGFR measures. An eGFR decline of 4 mL/min/1.73 m2 per year or greater was defined as rapid progression. We tripled the sample size by extracting the largest manually segmented 2D MRI slice and its two neighbouring slices for each patient and assigning the corresponding clinical features. Pixel-level and spatial-level transformations were applied to the images to enhance our deep model’s generalizability and robustness. The model consisted of three components: 1) EfficientNet-b2, 2) FuseNet, and 3) Classifier with the train:validation:test split of 63:17:20. The EfficientNet-b2 extracted 1000 features from each MRI slice. The FuseNet performed feature fusion on 15 clinically relevant features associated with ADPKD. The feature maps obtained from both models were concatenated and fed into the Classifier. Weighted-average F1 and AUC scores and the confusion matrix were used to assess the model’s performance. Results: The mean age of the study cohort was 46 years (SD 14), 54% were male, 95% were non-Black, hypertension prevalence was 79%, the median eGFR was 67 ml/min/1.73 m2 (IQR 45-99), height-adjusted TKV was 940 mL/m (IQR 542-1373), tolvaptan use was 53%, and the Mayo Imaging Class was 8%, 17%, 40%, 23%, 10%, and 2% for 1A, 1B, 1C, 1D, 1E and class 2, respectively. The weighted-average F1 and AUC scores and the true positive and true negative values were 0.88, 0.88, 0.88, and 0.88 on the validation set, respectively and 0.83, 0.83, 0.86, and 0.80 on the test set. Conclusions: Our study demonstrates that a deep learning approach which integrates clinical information with MRI features can successfully classify patients at risk for rapid eGFR decline. Further validation in an external cohort is required.

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)0,002
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: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,004
Score d'incertitude au seuil0,008

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

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

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.

Tête enseignante Opus0,018
Tête enseignante GPT0,277
Écart entre enseignants0,259 · 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

Citations0
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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