Quantification of 129Xe MRI Ventilation-defect-percent Using Binary-threshold, Gaussian Linear-Binning and K-means Methods: Differences in Asthma and COPD
Notice bibliographique
Résumé
Rationale and Objectives Hyperpolarized 129 Xe magnetic resonance imaging (MRI) provides a way to quantify ventilation heterogeneity as ventilation defect percent (VDP), calculated as the volume of unventilated lung volume normalized to the thoracic cavity volume. Currently used methods for quantifying VDP include (1) binary signal-intensity thresholds (Binary-threshold, BT), (2) Gaussian transformation of signal-intensity histogram with standard deviation thresholds or Gaussian-linear-binning (GLB), and (3) iterative centroid-based clustering of the signal-intensity histogram (k-means). These methods have not been directly compared in patients with asthma and chronic obstructive pulmonary disease (COPD), in whom ventilation defects are hallmark findings. Our objective was to quantify and compare VDP using these four different methods. Patients and Methods Data from 175 participants ( n =42 healthy, n =43 COPD, n =90 asthma) were retrospectively evaluated using a CNN co-registration and segmentation pipeline and GLB, GLB slice , (slice-wise evaluation of GLB) BT and k-means VDP quantification methods. Linear-regression and Bland-Altman plots were used to quantify inter-method correlations and agreement. Results VDP was significantly different using GLB (Asthma: 6±9%, COPD: 7±7%, p<.001) and BT (Asthma: 6±7%, COPD: 10±8%, p<.001) methods compared to GLB slice (Asthma: 12±13%, COPD: 16±15%, p<.001) and k-means (Asthma: 12±12%, COPD: 25±17%, p<.001). VDP calculated using GLB (R 2 =.64, p<.001), GLB slice (R 2 =.84, p<.001) and BT (R 2 =.84, p<.001) was significantly correlated with k-means VDP. Bland-Altman plots revealed wide 95% confidence intervals of agreement for k-means with GLB/GLB slice (COPD −6%/−1%: 42%/23%; asthma −5%/−10%:16%/10%) and BT (COPD −4%:36%; asthma −6%:19%). Conclusion VDP differences in patients with asthma and COPD calculated using four methods are important to consider for multi-center studies.
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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 | 0,003 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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 ».