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Enregistrement W6990837375

Enhancing Clinical Support for Breast Cancer with Deep Learning Models using Optimized Synthetic Correlated Diffusion Imaging

2024· dissertation· en· W6990837375 sur OpenAlexaffabout

Notice bibliographique

RevueUWSpace (University of Waterloo) · 2024
Typedissertation
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueMRI in cancer diagnosis
Établissements canadiensBlackberry (Canada)
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésBreast cancerDeep learningProstate cancerMagnetic resonance imagingModality (human–computer interaction)Convolutional neural networkBreast MRI
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Breast cancer is the second most common type of cancer in women in Canada and the United States, representing over 25% of all new female cancer cases. The prevalence of breast cancer continues to grow, affecting about 300,000 females in the United States in 2023. However, there are different levels of severity of breast cancer requiring different treatment strategies, and hence, grading breast cancer and estimating treatment prognosis have become vital clinical tasks in breast cancer. \n \nRecently, a new form of magnetic resonance imaging (MRI) called synthetic correlated diffusion imaging (CDIs) was introduced to address the physical hardware limitations and showed considerable promise for clinical decision support for cancers such as prostate cancer when compared to current gold-standard MRI techniques. However, the efficacy for CDIs for other forms of cancers such as breast cancer has not been as well-explored. \n \nThis thesis explores and designs novel deep learning architectures for enhancing two breast cancer clinical task performance (pathologic complete response prediction and Scarff-Bloom-Richardson grade classification) with optimized CDIs. A volumetric convolutional neural network is leveraged to learn volumetric deep radiomic features from a pre-treatment cohort, constructing a predictor based on the learned features for grade and post-treatment response prediction. The optimization of parameters for computing CDIs for breast cancer is also conducted through improving tumour delineation. \n \nThe proposed approach was evaluated using the ACRIN-6698 study and compared against current gold-standard MRI modalities. For grade prediction, using optimized CDIs achieved a leave-one-out cross-validation accuracy of 95.79%, which is over 16% above the next best gold-standard MRI modality and over 6% above using the unoptimized CDIs. Additionally, using optimized CDIs for post-treatment response prediction resulted in a leave-one-out cross-validation accuracy of 93.28%, which is over 8.5% above the next best gold-standard MRI modality and over 5.5% above using the unoptimized CDIs. \n \nThe proposed approach demonstrates how using optimized CDIs can be used to enhance the performance of breast cancer clinical tasks, indicating its potential as a valuable tool for oncologists to enhance patient treatment within the breast cancer domain and beyond.

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
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

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 Opus0,020
Tête enseignante GPT0,278
Écart entre enseignants0,258 · 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

Citations0
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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