論文の概要: Noninvasive Estimation of Mean Pulmonary Artery Pressure Using MRI, Computer Models, and Machine Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.14221v1
• Date: Thu, 21 Dec 2023 14:03:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-12-25 17:12:39.604834
• Title: Noninvasive Estimation of Mean Pulmonary Artery Pressure Using MRI, Computer Models, and Machine Learning
• Title（参考訳）: MRI, コンピュータモデル, 機械学習を用いた平均肺動脈圧の非侵襲的推定
• Authors: Michal K. Grzeszczyk, Tadeusz Satlawa, Angela Lungu, Andrew Swift, Andrew Narracott, Rod Hose, Tomasz Trzcinski, Arkadiusz Sitek
• Abstract要約: 肺高血圧 (PH) は肺動脈圧の上昇を特徴とする重症疾患である。 本稿では, 磁気共鳴イメージング, コンピュータモデル, 機械学習を用いたPH検出における非侵襲的アプローチについて検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.484833022938744
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Pulmonary Hypertension (PH) is a severe disease characterized by an elevated pulmonary artery pressure. The gold standard for PH diagnosis is measurement of mean Pulmonary Artery Pressure (mPAP) during an invasive Right Heart Catheterization. In this paper, we investigate noninvasive approach to PH detection utilizing Magnetic Resonance Imaging, Computer Models and Machine Learning. We show using the ablation study, that physics-informed feature engineering based on models of blood circulation increases the performance of Gradient Boosting Decision Trees-based algorithms for classification of PH and regression of values of mPAP. We compare results of regression (with thresholding of estimated mPAP) and classification and demonstrate that metrics achieved in both experiments are comparable. The predicted mPAP values are more informative to the physicians than the probability of PH returned by classification models. They provide the intuitive explanation of the outcome of the machine learning model (clinicians are accustomed to the mPAP metric, contrary to the PH probability).
• Abstract（参考訳）: 肺高血圧 (PH) は肺動脈圧の上昇を特徴とする重篤な疾患である。 ph診断の金の基準は、侵襲的右心カテーテル手術中の平均肺動脈圧(mpap)の測定である。 本稿では,磁気共鳴イメージング,コンピュータモデル,機械学習を用いた非侵襲的なPH検出手法について検討する。 本研究は,血液循環モデルに基づく物理インフォームド特徴工学を用いて,PHの分類とmPAP値の回帰のための勾配ブースティング決定木に基づくアルゴリズムの性能を向上することを示す。 回帰(推定mPAPのしきい値の閾値)と分類の結果を比較し,両実験で達成した指標が同等であることを示す。 予測されたmPAP値は、分類モデルによって返されるPHの確率よりも医師にとってより有益である。 それらは機械学習モデルの結果を直感的に説明する(クリニックはPH確率とは対照的にmPAP測定に慣れている)。

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