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Enregistrement W7127986793 · doi:10.1093/eurheartj/ehaf784.230

DeepOxyMap: AI-driven feature mapping of oxygenation-sensitive CMR for cardiomyopathy classification

2025· article· en· W7127986793 sur OpenAlexaff
Faezeh lotfikazemi, M B Benovoy, M C Chetrit, L H Haririsanati, J L Luu, M G F Friedrich

Notice bibliographique

RevueEuropean Heart Journal · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueCardiac Imaging and Diagnostics
Établissements canadiensMcGill University Health Centre
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPattern recognition (psychology)Convolutional neural networkFeature (linguistics)PreprocessorMagnetic resonance imagingCardiomyopathyFeature extractionDeep learning

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Background Cardiovascular disease remains a major global health concern, necessitating advanced, non-invasive diagnostic techniques. [1]Oxygenation-sensitive cardiovascular magnetic resonance (OS-CMR) imaging provides a promising contrast-free approach for myocardial assessment. [2] This study introduces DeepOxyMap, OS-CMR imaging, combined with AI-powered feature mapping, enables myocardial pathology detection without contrast agents. DeepOxyMap classifies and visualize patterns of myocardial scars into ischemic (42), non-ischemic (33), edema (47), and healthy (68) cases, providing the AI-based feature visualization. Purpose Develop DeepOxyMap, a deep learning-based classification model that not only enhances diagnostic precision but also visualizes scar patterns on OS-CMR for the first time, offering a contrast-free alternative to late gadolinium enhancement (LGE). Methods The dataset comprised short-axis OS-CMR images, LGE, T1, and T2 maps from two independent research cohorts, totaling 160 subjects (43.1 ± 15.3 years, 30.0% female) from the first study and 30 participants (54.93 ± 9.73 years, 50.0% female) from the second study to improve generalizability. A VGG19-based convolutional neural network was employed using transfer learning. Preprocessing included image resizing, normalization, and augmentation with random rotations (±20°, ±40°, ±60°, ±180°) and horizontal flipping (50% probability) to improve model robustness. The dataset was split based on 80% policy and model performance was evaluated using accuracy, precision, recall, and ROC-AUC scores. DeepOxyMap’s feature maps were extracted to visualize pathological patterns and compared against LGE images, serving as the clinical reference. Results DeepOxyMap achieved a classification accuracy of 82.0% on the test set, with precision and recall scores of 86.0% and 78.0%, respectively. On the validation set, the model achieved an accuracy of 78.0% and a precision of 84.0%, demonstrating consistency across datasets. Multi-class ROC-AUC analysis showed strong discriminatory power (healthy: 0.94, ischemic: 0.88, non-ischemic: 0.93, edema: 0.98), outperforming ResNet50 (AUC of 0.87) and EfficientNetB0 (0.79) (see Figure 1). Most notably, DeepOxyMap’s feature maps closely aligned with expert-identified LGE, T1, and T2 maps, demonstrating its ability to localize myocardial pathology accurately. For the first time, OS-CMR feature maps exhibited scar patterns comparable to those observed on LGE, reinforcing the potential of this contrast-free imaging approach in clinical settings (see Figure 2). Conclusions DeepOxyMap is a clinically viable, AI-driven OS-CMR framework for contrast-free myocardial scar classification and visualization. By generating feature maps that align with LGE, the model enhances diagnostic precision and offers a safer, more accessible alternative to conventional imaging.

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: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,009

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
Bibliométrie0,0010,001
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)0,0030,001

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.

Tête enseignante Opus0,033
Tête enseignante GPT0,314
Écart entre enseignants0,281 · 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
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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