論文の概要: A Comprehensive Study of Radiomics-based Machine Learning for Fibrosis
Detection
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.14396v1
- Date: Fri, 25 Nov 2022 22:33:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2022-11-29 17:09:53.956728
- Title: A Comprehensive Study of Radiomics-based Machine Learning for Fibrosis
Detection
- Title(参考訳): 線維症検出のための放射能に基づく機械学習の総合的研究
- Authors: Jay J. Yoo, Khashayar Namdar, Chris McIntosh, Farzad Khalvati and
Patrik Rogalla
- Abstract要約: 我々は,CT画像における機械学習による線維化検出の包括的研究を行い,非侵襲的線維化検出法を開発した。
コントラスト,正規化,機械学習モデル,特徴選択法,ビン幅,カーネル半径の組み合わせについて検討した。
Gamma correct with $gamma = 1.5$ performed for fibrosis detection。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Objectives: Early detection of liver fibrosis can help cure the disease or
prevent disease progression. We perform a comprehensive study of machine
learning-based fibrosis detection in CT images using radiomic features to
develop a non-invasive approach to fibrosis detection.
Methods: Two sets of radiomic features were extracted from spherical ROIs in
CT images of 182 patients who underwent simultaneous liver biopsy and CT
examinations, one set corresponding to biopsy locations and another distant
from biopsy locations. Combinations of contrast, normalization, machine
learning model, feature selection method, bin width, and kernel radius were
investigated, each of which were trained and evaluated 100 times with
randomized development and test cohorts. The best settings were evaluated based
on their mean test AUC and the best features were determined based on their
frequency among the best settings.
Results: Logistic regression models with NC images normalized using Gamma
correction with $\gamma = 1.5$ performed best for fibrosis detection. Boruta
was the best for radiomic feature selection method. Training a model using
these optimal settings and features consisting of first order energy, first
order kurtosis, and first order skewness, resulted in a model that achieved
mean test AUCs of 0.7549 and 0.7166 on biopsy-based and non-biopsy ROIs
respectively, outperforming a baseline and best models found during the initial
study.
Conclusions: Logistic regression models trained on radiomic features from NC
images normalized using Gamma correction with $\gamma = 1.5$ that underwent
Boruta feature selection are effective for liver fibrosis detection. Energy,
kurtosis, and skewness are particularly effective features for fibrosis
detection.
- Abstract(参考訳): 目的:肝線維症の早期発見は疾患の治療や疾患の進行の予防に役立つ。
我々は,CT画像における機械学習による線維化検出の総合的研究を行い,非侵襲的線維化検出法を開発した。
方法: 肝生検およびCT検査を同時施行した182例のCT像から, 生検部位と生検部位から離れた部位の2種類の放射能像を抽出した。
コントラスト, 正規化, 機械学習モデル, 特徴選択法, ビン幅, カーネル半径の組合せについて検討し, ランダム化開発, テストコホートを100回行った。
最適な設定は平均テストAUCに基づいて評価され、最高の設定の頻度に基づいて最適な特徴が決定された。
結果: nc画像を用いたロジスティック回帰モデルは,$\gamma = 1.5$のガンマ補正により正常化した。
ボルタは放射線特徴選択法に最適であった。
これらの最適設定と特徴を1次エネルギー、第1次カルテシス、第1次スキューネスからなるモデルを用いてトレーニングした結果、バイオプシーベースと非バイオプシーROIで平均AUCが0.7549および0.7166に達し、最初の研究で見いだされたベースラインとベストモデルを上回った。
結論: ガンマ補正法を用いて正規化したNC画像からの放射能特性を訓練したロジスティック回帰モデルにおいて, ボルタ特徴選択による肝線維化検出に有効である。
エネルギー, クルトシス, スキューネスは線維化の検出に特に有効な特徴である。
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