Deep learning-based prediction of nodal metastasis in lung cancer using endobronchial ultrasound
Notice bibliographique
Résumé
Objective: Endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration is a vital tool for mediastinal and hilar lymph node staging in patients with lung cancer. Despite its high diagnostic performance and safety, it has a limited negative predictive value. Our objective was to evaluate the diagnostic performance of deep learning-based prediction of lung cancer lymph node metastases using convolutional neural networks developed from automatically extracted images of endobronchial ultrasound videos without supervision of the lymph node location. Methods: Patient and lymph node data were collected from a single-center database. The diagnosis of metastasis was confirmed with endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration and/or surgically resected specimens; the diagnosis of normal lymph node was confirmed with surgically resected specimens only. An annotation system facilitated automated image extraction from endobronchial ultrasound videos. Image frames were randomly selected and split into training and validation datasets on a per-patient basis. A deep learning model with convolutional neural networks, SqueezeNet, was used for image classification via transfer learning based on pretraining from ImageNet. Adaptive moment estimation and stochastic gradient descent were applied as optimizers. Results: SqueezeNet, with adaptive moment estimation, achieved a sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value, and negative predictive value of 96.7% each after 300 epochs, whereas SqueezeNet with stochastic gradient descent achieved 91.1% each. However, SqueezeNet with stochastic gradient descent demonstrated more stable performance than with adaptive moment estimation. Conclusions: Deep learning-based image classification using convolutional neural networks showed promising diagnostic accuracy for lung cancer nodal metastasis. Future clinical trials are warranted to validate the algorithm's efficacy in a prospective, large-cohort study.
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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) | 0,000 | 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) | 0,001 | 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 ».