Prediction of prostate cancer recurrence after radiotherapy using a fused machine learning approach: utilizing radiomics from pretreatment T2W MRI images with clinical and pathological information
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The risk of biochemical recurrence (BCR) after radiotherapy for localized prostate cancer (PCa) varies widely within standard risk groups. There is a need for low-cost tools to more robustly predict recurrence and personalize therapy. Radiomic features from pretreatment MRI show potential as noninvasive biomarkers for BCR prediction. However, previous research has not fully combined radiomics with clinical and pathological data to predict BCR in PCa patients following radiotherapy. Purpose: This study aims to predict 5-year BCR using radiomics from pretreatment T2W MRI and clinical-pathological data in PCa patients treated with radiation therapy, and to develop a unified model compatible with both 1.5T and 3T MRI scanners. Methods: A total of 150 T2W scans and clinical parameters were preprocessed. Of these, 120 cases were used for training and validation, and 30 for testing. Four distinct machine learning models were developed: Model 1 used radiomics, Model 2 used clinical and pathological data, and Model 3 combined these using late fusion. Model 4 integrated radiomic and clinical-pathological data using early fusion. Results: Model 1 achieved an AUC of 0.73, while Model 2 had an AUC of 0.64 for predicting outcomes in 30 new test cases. Model 3, using late fusion, had an AUC of 0.69. Early fusion models showed strong potential, with Model 4 reaching an AUC of 0.84, highlighting the effectiveness of the early fusion model. Conclusions: This study is the first to use a fusion technique for predicting BCR in PCa patients following radiotherapy, utilizing pre-treatment T2W MRI images and clinical-pathological data. The methodology improves predictive accuracy by fusing radiomics with clinical-pathological information, even with a relatively small dataset, and introduces the first unified model for both 1.5T and 3T MRI images.
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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 | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».