論文の概要: Embracing Uncertainty Flexibility: Harnessing a Supervised Tree Kernel to Empower Ensemble Modelling for 2D Echocardiography-Based Prediction of Right Ventricular Volume

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.03229v2
• Date: Tue, 12 Mar 2024 16:03:03 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-03-14 00:25:30.256711
• Title: Embracing Uncertainty Flexibility: Harnessing a Supervised Tree Kernel to Empower Ensemble Modelling for 2D Echocardiography-Based Prediction of Right Ventricular Volume
• Title（参考訳）: 不確かさの許容性:2次元心エコー図による右室容積予測のためのアンサンブルモデリングのための教師付きツリーカーネルのハーネス
• Authors: Tuan A. Bohoran, Polydoros N. Kampaktsis, Laura McLaughlin, Jay Leb, Gerry P. McCann, Archontis Giannakidis
• Abstract要約: 右室機能低下は,多くの状況において臨床効果を強く予測する。 本稿では,不確実性スコアによるボリューム予測を補完する手法を提案する。 提案手法は意思決定プロセスの強化とリスク低減に有効である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.5492530316344587
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: The right ventricular (RV) function deterioration strongly predicts clinical outcomes in numerous circumstances. To boost the clinical deployment of ensemble regression methods that quantify RV volumes using tabular data from the widely available two-dimensional echocardiography (2DE), we propose to complement the volume predictions with uncertainty scores. To this end, we employ an instance-based method which uses the learned tree structure to identify the nearest training samples to a target instance and then uses a number of distribution types to more flexibly model the output. The probabilistic and point-prediction performances of the proposed framework are evaluated on a relatively small-scale dataset, comprising 100 end-diastolic and end-systolic RV volumes. The reference values for point performance were obtained from MRI. The results demonstrate that our flexible approach yields improved probabilistic and point performances over other state-of-the-art methods. The appropriateness of the proposed framework is showcased by providing exemplar cases. The estimated uncertainty embodies both aleatoric and epistemic types. This work aligns with trustworthy artificial intelligence since it can be used to enhance the decision-making process and reduce risks. The feature importance scores of our framework can be exploited to reduce the number of required 2DE views which could enhance the proposed pipeline's clinical application.
• Abstract（参考訳）: 右室機能低下は,多くの状況において臨床効果を強く予測する。 広範に利用可能な2次元心エコー図(2de)からの表データを用いてrv容積を定量化するアンサンブル回帰法の臨床展開を促進するため,不確かさスコアによる容積予測を補完する手法を提案する。 そこで本研究では,学習木構造を用いて対象インスタンスに最も近いトレーニングサンプルを識別し,その出力を柔軟にモデル化するために,複数の分散型を用いるインスタンスベース手法を提案する。 提案フレームワークの確率的およびポイント予測的性能は,100のエンドダイアストリックとエンドシストリックrvからなる比較的小さなデータセット上で評価される。 mriから点性能の基準値を得た。 その結果、我々のフレキシブルアプローチは、他の最先端手法よりも確率的および点性能が向上することを示した。 提案フレームワークの適切性は,例示ケースを提供することによって示される。 推定された不確実性は、動脈硬化型とてんかん型の両方を具現化する。 この研究は、意思決定プロセスの強化とリスクの低減に使用できるため、信頼できる人工知能と一致している。 提案するパイプラインの臨床応用を向上するために必要な2DEビューの数を減らすために,本フレームワークの特徴的重要性スコアを活用できる。

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