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Enregistrement W4410271219 · doi:10.1164/ajrccm.2025.211.abstracts.a3364

Computed Tomography Imaging-based Clusters for Chronic Obstructive Pulmonary Disease Lung Function Decline

2025· article· en· W4410271219 sur OpenAlexaffabout
Kalysta Makimoto, J.C. Hogg, J. Bourbeau, W.C. Tan, Miranda Kirby

Notice bibliographique

RevueAmerican Journal of Respiratory and Critical Care Medicine · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiomics and Machine Learning in Medical Imaging
Établissements canadiensSt. Paul's HospitalToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMedicinePulmonary diseaseLung functionComputed tomographyPulmonary function testingLungTomographyLung diseaseRadiologyCOPDObstructive lung diseaseInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Introduction: Cluster analysis techniques can identify subgroups with distinct characteristics and have been utilized to identify chronic obstructive pulmonary disease (COPD) phenotypes. However, it is unknown if computed tomography (CT) imaging-based clusters can identify subgroups of individuals at risk for lung function decline. Methods: Participants from the Canadian Cohort Obstructive Lung Disease study with CT imaging at baseline and clinical data collected at baseline and 3-year follow-up were investigated. Rapid lung function decline was defined as forced-expiratory-volume-in-one-second (FEV1)60mL/year. A total of 130 CT features were extracted, including: 9 conventional CT features (low-attenuation-areas-below -950HU, 15th-percentile-of-the-CT-density-histogram, low-attenuation-cluster, normalized-join-count, theoretic-airway-wall-thickness-for-10mm-lumen-perimeter, wall-area-percent, lumen-area, total-airway-count, and vessel-volume-for-vessels-less-than-5mm2/total-blood-volume) and 121 PyRadiomics features (18 first-order, 14 shape, and 75 texture features from the lung parenchyma and 14 airway shape features). Spearman correlation coefficient and principal component analysis (PCA) was used to select a subset of features for the cluster analysis. First, highly correlated features were removed (|r|>0.80) and the remaining features were used in PCA to identify which features contributed to at least 1% variance. A z-normalization was applied to the selected features. To identify the optimal number of clusters a Hierarchical clustering with the ward method was evaluated. A k-means clustering algorithm was then implemented using the optimal number of clusters identified in the Hierarchical clustering. An ANOVA was used to evaluate differences for clinical and CT imaging features between the clusters; p<0.05 was considered statistically significant. Results: 750 at-risk smokers and COPD participants were included in this study (N=262 at-risk; N=294 mild-COPD; N=173 moderate-COPD, N=21 severe-COPD). A total of 5 CT features were selected for cluster analysis, WA%, LA, a lung shape, lung texture, and airway shape feature, which identified three unique clusters. Clinical and CT imaging features were significantly different between the clusters (p<0.05). Cluster 1 (n=366) reflected a chronic bronchitis group consisting mainly of females with mild-moderate COPD with significantly reduced lung function. Cluster 2 (n=343) reflected an emphysema group consisting mainly of males with mild COPD and experienced significant lung function decline and compared to cluster 1 (p<.05). Cluster 3 (n=41) reflected a chronic bronchitis-emphysema mixed group consisting of a balance between males and females and was predominantly individuals at-risk and mild COPD. Conclusion: Overall, three unique clusters with distinct imaging phenotypes were identified and may be used for risk stratification for lung function decline, which could allow for interventions to preserve quality of life and reduce disease burden.

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)0,005
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,055
Score d'incertitude au seuil0,109

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0050,001

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.

Tête enseignante Opus0,007
Tête enseignante GPT0,308
Écart entre enseignants0,302 · 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'étudeObservationnel
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
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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