Radiological and Biological Dictionary of Radiomics Features: Addressing Understandable AI Issues in Personalized Prostate Cancer; Dictionary Version PM1.0
Notice bibliographique
Résumé
Artificial intelligence (AI) has the potential to enhance medical diagnostics, but its clinical application is often limited by issues related to interpretability. This study bridges the gap by associating standardized quantitative imaging features, known as radiomics features ($\mathbf{R F}$), derived from medical images with established clinical frameworks such as PI-RADS, ensuring that AI models are both interpretable and aligned with clinical practice. A team comprising two medical physicists, a physician, a radiologist, and two MDs collaboratively created a radiological/biological dictionary that connects the visual semantic features of PI-RADS with radiomics features, promoting a unified understanding among medical and AI professionals. In this study, six interpretable and seven complex classifiers, paired with nine feature selection algorithms focused on risk factors, were applied to segmented lesions in multiparametric prostate MRI sequences (T2-weighted (T2WI), diffusion-weighted (DWI), and apparent diffusion coefficient (ADC) imaging) to predict UCLA scores. The dictionary was then used to interpret the most predictive models. By combining T2WI, DWI, and ADC with FSAs such as ANOVA F-test, Correlation Coefficient, and Fisher Score, and using logistic regression, key features were identified: the 90th percentile from T2WI, indicating hypointensity linked to prostate cancer risk; variance from T2WI, representing lesion heterogeneity; shape metrics like Least Axis Length and Surface Area to Volume ratio from ADC, describing lesion shape and compactness; and Run Entropy from ADC, which reflects texture consistency. This approach achieved an average accuracy of$0.78 \pm 0.01$, significantly surpassing single-sequence methods ($\mathbf{p}$-value$<0.05$). The developed Prostate-MRI dictionary (PM1.0) provides a shared framework, fostering collaboration between clinicians and AI developers to create trustworthy, interpretable AI solutions that support reliable clinical decision-making.
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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 | 0,015 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,004 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,021 | 0,009 |
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 ».