segcsvd <sub>PVS</sub> : A convolutional neural network-based tool for quantification of enlarged perivascular spaces (PVS) on T1-weighted images
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Introduction Enlarged perivascular spaces (PVS) are imaging markers of cerebral small vessel disease (CSVD) that are associated with age, disease phenotypes, and overall health. Quantification of PVS is challenging but necessary to expand an understanding of their role in cerebrovascular pathology. Accurate and automated segmentation of PVS on T1-weighted images would be valuable given the widespread use of T1-weighted imaging protocols in multisite clinical and research datasets. Methods We introduce segcsvd PVS , a convolutional neural network (CNN)-based tool for automated PVS segmentation on T1-weighted images. segcsvd PVS was developed using a novel hierarchical approach that builds on existing tools and incorporates robust training strategies to enhance the accuracy and consistency of PVS segmentation. Performance was evaluated using a comprehensive evaluation strategy that included comparison to existing benchmark methods, ablation-based validation, accuracy validation against manual ground truth annotations, correlation with age-related PVS burden as a biological benchmark, and extensive robustness testing. Results segcsvd PVS achieved strong object-level performance for basal ganglia PVS (DSC = 0.78), exhibiting both high sensitivity (SNS = 0.80) and precision (PRC = 0.78). Although voxel-level precision was lower (PRC = 0.57), manual correction improved this by only ~3%, indicating that the additional voxels reflected primary boundary- or extent-related differences rather than correctable false positive error. For non-basal ganglia PVS, segcsvd PVS outperformed benchmark methods, exhibiting higher voxel-level performance across several metrics (DSC = 0.60, SNS = 0.67, PRC = 0.57, NSD = 0.77), despite overall lower performance relative to basal ganglia PVS. Additionally, the association between age and segmentation-derived measures of PVS burden were consistently stronger and more reliable for segcsvd PVS compared to benchmark methods across three cohorts (test6, ADNI, CAHHM), providing further evidence of the accuracy and consistency of its segmentation output. Conclusions segcsvd PVS demonstrates robust performance across diverse imaging conditions and improved sensitivity to biologically meaningful associations, supporting its utility as a T1-based PVS segmentation tool.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| 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) | 0,003 | 0,001 |
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.
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 ».