ML-Based Radiomics Analysis for Breast Cancer Classification in DCE-MRI

无线电技术 计算机科学 乳腺癌 人工智能 随机森林 支持向量机 医学 对比度(视觉) 模式识别(心理学) 乳房磁振造影 机器学习 内科学 癌症 乳腺摄影术
作者
Francesco Prinzi,Alessia Angela Maria Orlando,Salvatore Gaglio,Massimo Midiri,Salvatore Vitabile
出处
期刊:Communications in computer and information science [Springer Science+Business Media]
卷期号:: 144-158 被引量:5
标识
DOI:10.1007/978-3-031-24801-6_11
摘要

Breast cancer is the most common malignancy that threatening women's health. Although Dynamic Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging (DCE-MRI) for breast lesions characterization is widely used in the clinical practice, physician grading performance is still not optimal, showing a specificity of about 72%. In this work Radiomics was used to analyze a dataset acquired with two different protocols in order to train Machine-Learning algorithms for breast cancer classification. Original radiomic features were expanded considering Laplacian of Gaussian filtering and Wavelet Transform images to evaluate whether they can improve predictive performance. A Multi-Instant features selection involving the seven instants of the DCE-MRI sequence was proposed to select the set of most descriptive features. Features were harmonized using the ComBat algorithm to handle the multi-protocol dataset. Random Forest, XGBoost and Support Vector Machine algorithms were compared to find the best DCE-MRI instant for breast cancer classification: the pre-contrast and the third post-contrast instants resulted as the most informative items. Random Forest can be considered the optimal algorithm showing an Accuracy of 0.823, AUC-ROC of 0.877, Specificity of 0.882, Sensitivity of 0.764, PPV of 0.866, and NPV of 0.789 on the third post-contrast instant using an independent test set. Finally, Shapley values were used as Explainable AI algorithm to prove an high contribution of Original and Wavelet features in the final prediction.

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
勤劳的渊思完成签到 ,获得积分10
1秒前
577完成签到,获得积分10
3秒前
愛愛愛愛完成签到,获得积分10
8秒前
wmz完成签到 ,获得积分10
9秒前
12秒前
小HO完成签到 ,获得积分10
13秒前
Fin2046完成签到,获得积分10
16秒前
Xieyusen发布了新的文献求助10
17秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
传奇3应助憨批采纳,获得10
20秒前
活力尔柳完成签到 ,获得积分10
22秒前
Copyright应助victory_liu采纳,获得10
22秒前
含光完成签到,获得积分10
22秒前
朴实雨竹完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
huluwa完成签到,获得积分10
27秒前
Zhengkeke完成签到,获得积分10
29秒前
32秒前
36秒前
Benjamin发布了新的文献求助10
38秒前
Copyright应助DrLuffy采纳,获得10
38秒前
憨批发布了新的文献求助10
39秒前
kareena完成签到 ,获得积分10
43秒前
趙途嘵生完成签到,获得积分10
45秒前
王波完成签到 ,获得积分10
48秒前
三伏天完成签到,获得积分10
49秒前
loga80完成签到,获得积分10
50秒前
顺利白竹完成签到 ,获得积分10
52秒前
Yy完成签到 ,获得积分10
54秒前
qwe完成签到,获得积分10
58秒前
甜甜圈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
victory_liu完成签到,获得积分10
1分钟前
Skyllne完成签到 ,获得积分10
1分钟前
i2stay完成签到,获得积分0
1分钟前
licheng完成签到,获得积分10
1分钟前
如意的小鸭子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lyf完成签到,获得积分10
1分钟前
无花果应助憨批采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7252936
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875060
关于积分的说明 18734625
捐赠科研通 6933491
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199831
关于科研通互助平台的介绍 2374606
邀请新用户注册赠送积分活动 2174506