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Enregistrement W7057956965

Neural network based algorithm pipeline for automatic detection of erosions and ankylosis of the sacroiliac joints : development and validation using multicentre CT images

2022· article· en· W7057956965 sur OpenAlexaboutno aff

Notice bibliographique

RevueGhent University Academic Bibliography (Ghent University) · 2022
Typearticle
Langueen
DomainePhysics and Astronomy
ThématiqueMagnetic confinement fusion research
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésAnkylosisSacroiliitisSacroiliac jointAxial spondyloarthritisPipeline (software)SegmentationArtificial neural networkAutomated method
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Neural network based algorithm pipeline for automatic detection of erosions and ankylosis of the sacroiliac joints: development and validation using multicentre CT images Van Den Berghe T.1, Chen M.2, Babin D.3, Herregods N.1, Huysse W.1, Jaremko J.L.4, Laloo F.1, De Craemer A.-S.5, Carron P.5, Van Den Bosch F.5, Elewaut D.5, Jans L.B.O.1 1Dept. Radiology, Ghent University Hospital, Ghent, Belgium; 2Dept. Radiology, Peking University Shenzhen Hospital, Shenzhen, China; 3Dept. Telecommunication and Informatics, Ghent University, Ghent, Belgium; 4Dept. Radiology, University of Alberta Hospital, Edmonton, Canada; 5Dept. Rheumatology, Ghent University Hospital, Ghent, Belgium Background Axial spondyloarthritis (SpA) typically affects the sacroiliac joints (SIJ) with erosion and ankylosis as structural lesions. Mostly beginning before 40 years old, it is characterized by low back and buttock pain and accounts for 5% of chronic low back pain patients. We aimed to develop and evaluate the diagnostic accuracy of a deep learning based algorithm for the automatic detection and quantification of erosion and ankylosis of the SIJs on CT images. Methods 145 patients (81 female, 64 male, 121 Ghent University Hospital, 24 University of Alberta Hospital, 18-87 years old, mean age 40±13, 84 axial SpA, 15 mechanical back pain, 46 without clear diagnosis but with symptoms suspicious for axial SpA and/or positive family history and/or HLAB27 positivity and/or recurrent anterior uveitis and/or Crohn’s disease) that underwent a CT scan of the SIJs because of clinically suspected sacroiliitis between March 2005 and January 2021 were included retrospectively. Ground truth segmentation of the SIJs was manually performed and quality-controlled by 3 independent experienced radiologists. Erosions >1 mm and ankylosis >2 mm were manually annotated by 3 independent experienced radiologists blinded for clinical diagnosis. A deep learning based preprocessing, U-Net and convolutional neural network (CNN) pipeline was developed to automatically segment the SIJs and detect structural lesions. Internal in-training cross validation was performed to assess the diagnostic performance of the algorithm on a lesion and patient level. Results Regarding segmentation, a dice similarity coefficient of 0.75±0.03 was obtained. For slice by slice validation group lesion detection, erosions were depicted with an accuracy of 89%, a positive predictive value (PPV) of 89%, a negative predictive value (NPV) of 90%, a sensitivity of 90% and a specificity of 89%. Ankylosis was depicted with an accuracy of 91%, a PPV of 91%, a NPV of 93%, a sensitivity of 93% and a specificity of 91%. For patient validation group lesion detection, erosions were depicted with an accuracy of 74% for a threshold confidence level (TCL) of 98% and a threshold number of windows (TNW) of 15. Ankylosis was depicted with an accuracy of 88% for a TCL of 70% and a TNW of 27. Optimization steps towards reduction of false positives or negatives were performed. Conclusion Erosion and ankylosis in patients with sacroiliitis can be automatically detected on CT images with a high accuracy and in an objective way using a deep learning based neural network pipeline.

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)0,004
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: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,014
Score d'incertitude au seuil0,027

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,004
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0020,001
Intégrité de la recherche0,0020,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,002

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 Opus0,017
Tête enseignante GPT0,222
Écart entre enseignants0,205 · 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
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
Publié2022
Routes d'admission1
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