Machine Assist for Pediatric Posterior Fossa Tumor Diagnosis: A Multinational Study

医学 人工智能 磁共振成像 分类器(UML) 机器学习 逻辑回归 髓母细胞瘤 毛细胞星形细胞瘤 模式识别(心理学) 放射科 计算机科学 星形细胞瘤 病理 胶质瘤 内科学 癌症研究
作者
Michael Zhang,Samuel W Wong,Jason N. Wright,Sebastian Toescu,Maryam Mohammadzadeh,Michelle Han,Seth Lummus,Matthias Wagner,Derek Yecies,Hollie Lai,Azam Eghbal,Alireza Radmanesh,Jordan Nemelka,Stephen C. Harward,Michael D. Malinzak,Suzanne Laughlin,Sébastien Perreault,Kristina R. M. Braun,Arastoo Vossough,Tina Young Poussaint
出处
期刊:Neurosurgery [Lippincott Williams & Wilkins]
卷期号:89 (5): 892-900 被引量:17
标识
DOI:10.1093/neuros/nyab311
摘要

Abstract BACKGROUND Clinicians and machine classifiers reliably diagnose pilocytic astrocytoma (PA) on magnetic resonance imaging (MRI) but less accurately distinguish medulloblastoma (MB) from ependymoma (EP). One strategy is to first rule out the most identifiable diagnosis. OBJECTIVE To hypothesize a sequential machine-learning classifier could improve diagnostic performance by mimicking a clinician's strategy of excluding PA before distinguishing MB from EP. METHODS We extracted 1800 total Image Biomarker Standardization Initiative (IBSI)-based features from T2- and gadolinium-enhanced T1-weighted images in a multinational cohort of 274 MB, 156 PA, and 97 EP. We designed a 2-step sequential classifier – first ruling out PA, and next distinguishing MB from EP. For each step, we selected the best performing model from 6-candidate classifier using a reduced feature set, and measured performance on a holdout test set with the microaveraged F1 score. RESULTS Optimal diagnostic performance was achieved using 2 decision steps, each with its own distinct imaging features and classifier method. A 3-way logistic regression classifier first distinguished PA from non-PA, with T2 uniformity and T1 contrast as the most relevant IBSI features (F1 score 0.8809). A 2-way neural net classifier next distinguished MB from EP, with T2 sphericity and T1 flatness as most relevant (F1 score 0.9189). The combined, sequential classifier was with F1 score 0.9179. CONCLUSION An MRI-based sequential machine-learning classifiers offer high-performance prediction of pediatric posterior fossa tumors across a large, multinational cohort. Optimization of this model with demographic, clinical, imaging, and molecular predictors could provide significant advantages for family counseling and surgical planning.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
han发布了新的文献求助10
2秒前
stop here完成签到,获得积分10
4秒前
曾志伟发布了新的文献求助30
5秒前
Yivano完成签到 ,获得积分10
5秒前
豆豆完成签到 ,获得积分10
7秒前
无一发布了新的文献求助10
8秒前
涛1完成签到 ,获得积分10
8秒前
xzy998应助九宝采纳,获得50
9秒前
厚德载物完成签到 ,获得积分10
16秒前
甜甜绮烟完成签到 ,获得积分10
21秒前
九宝完成签到,获得积分10
21秒前
蓝梦诗音完成签到 ,获得积分10
22秒前
无一完成签到,获得积分10
22秒前
今天喝甲鱼汤完成签到 ,获得积分10
23秒前
gycao2025完成签到,获得积分10
23秒前
fdpb完成签到,获得积分10
25秒前
s_yu完成签到,获得积分10
26秒前
andre20完成签到 ,获得积分10
27秒前
惠惠发布了新的文献求助10
27秒前
壮观的海豚完成签到 ,获得积分10
29秒前
psycho完成签到,获得积分10
29秒前
小陈完成签到 ,获得积分10
33秒前
拉长的芷烟完成签到 ,获得积分10
34秒前
乐观的翠琴完成签到 ,获得积分10
37秒前
zz完成签到 ,获得积分10
38秒前
清爽的人龙完成签到 ,获得积分10
39秒前
41秒前
曾志伟发布了新的文献求助10
41秒前
han完成签到,获得积分10
45秒前
btcat完成签到,获得积分0
46秒前
buerzi完成签到,获得积分10
48秒前
49秒前
49秒前
49秒前
wzk完成签到,获得积分10
52秒前
kaiz完成签到,获得积分10
53秒前
LaixS完成签到,获得积分10
54秒前
无与伦比完成签到 ,获得积分0
55秒前
独特鸽子完成签到 ,获得积分10
56秒前
流萤晓成眠完成签到,获得积分10
56秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6523260
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8316260
关于积分的说明 17793806
捐赠科研通 5625232
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2928180
邀请新用户注册赠送积分活动 1904876
关于科研通互助平台的介绍 1765054