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Enregistrement W4414413354 · doi:10.1002/mp.70026

Radiation therapy response prediction for head and neck cancer using multimodal imaging and multiview dynamic graph autoencoder feature selection

2025· article· en· W4414413354 sur OpenAlexafffund
Amir Moslemi, Laurentius O. Osapoetra, Aryan Safakish, Lakshmanan Sannachi, David Alberico, Gregory J. Czarnota

Notice bibliographique

RevueMedical Physics · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiomics and Machine Learning in Medical Imaging
Établissements canadiensUniversity of TorontoToronto Metropolitan UniversityHealth Sciences CentreSunnybrook Health Science Centre
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanadian Institutes of Health Research
Mots-clésAutoencoderHead and neck cancerMedical imagingFeature (linguistics)Radiation therapyFeature selectionPattern recognition (psychology)Image-guided radiation therapyRadiation treatment planning

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: External beam radiation therapy is a common treatment for head and neck (H&N) cancers. Radiomic features derived from biomedical images have shown promise as effective biomarkers used to assess tumor heterogeneity and predict response to treatment. However, most studies employ only a single biomedical imaging modality to determine radiomic features or naively concatenate radiomic features from different imaging modalities. PURPOSE: The objective of this study is to assess the effectiveness of multiview feature selection (MVFS) in identifying the most discriminative radiomic features determined from pretreatment quantitative ultrasound spectroscopic (QUS) parametric maps, as well as computed tomography (CT), and magnetic resonance imaging (MRI) modalities. These features were used to train predictive models to predict outcomes of radiation therapy for head and neck (H&N) cancer. METHOD: 70, 70, and 350 radiomics features were extracted from pre-treatment CT and MRI images, as well as seven QUS parametric maps, respectively. We proposed an MVFS technique named Adaptive Graph Autoencoder Multi-View Feature Selection (AGAMVFS), based on dynamic graph learning and autoencoder. In AGAMVFS, adaptive and collaborative graphs are learned at multiple levels to discriminate among view-specific features. An autoencoder is then applied to concatenated features to select the most discriminative ones. This approach fosters collaboration across different views and achieves a consensus projection for feature selection. Leave-one-patient-out cross-validation was applied to split the data into train and test sets and selected features were used to train two classifiers (support vector machine (SVM) and k-nearest neighbor (KNN)) to build a predictive model, tasked with predicting response to treatment for patients with H&N cancers. Fivefold cross-validation was applied on training set to tune the hyperparameters of SVM and KNN classifiers. Consequently, the performance of classifiers was evaluated using accuracy, F1-score, balanced accuracy, sensitivity, and specificity metrics. Additionally, a two-sided t-test was applied to the selected features. We compared the proposed method with a single imaging modality and state-of-the-art feature selection techniques. RESULTS: We recruited 63 (59 male (94%) and 4 female (6%)) H&N cancer patients with bulky metastatic neck lymph node (LN) involvement. The mean age was 58.9 ± 10.2 years. The AGAMVFS with the SVM classifier obtained the best performance and achieved 76% sensitivity, 91% specificity, 85% accuracy, and 83% balanced accuracy. Results showed the effectiveness of proposed method with superiority over other feature selection techniques. The most top-10 frequent features were six QUS radiomics, three MRI radiomics, and one CT radiomics features. CONCLUSION: The results demonstrated that the proposed predictive model is able to predict H&N cancer treatment response. MVFS provided better interpretabilityfor analysing features and preserved the inter-correlation among features from different imaging modalities.

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)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,015

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

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

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.

Tête enseignante Opus0,009
Tête enseignante GPT0,339
Écart entre enseignants0,329 · 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'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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