論文の概要: Diagnostic Performance of Deep Learning for Predicting Gliomas' IDH and 1p/19q Status in MRI: A Systematic Review and Meta-Analysis

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.02426v1
• Date: Mon, 28 Oct 2024 13:39:52 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-10 11:30:38.623755
• Title: Diagnostic Performance of Deep Learning for Predicting Gliomas' IDH and 1p/19q Status in MRI: A Systematic Review and Meta-Analysis
• Title（参考訳）: MRIにおけるグリオーマのIDHと1p/19q状態予測のためのディープラーニングの診断性能 : システム的レビューとメタ分析
• Authors: Somayeh Farahani, Marjaneh Hejazi, Mehnaz Tabassum, Antonio Di Ieva, Neda Mahdavifar, Sidong Liu,
• Abstract要約: グリオーマは最も一般的な脳腫瘍である。 分子プロファイリングは診断、治療、予後に重要である。 本稿では,MRIを用いた深層学習モデルによるバイオマーカーの予測の有効性について検討する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: Gliomas, the most common primary brain tumors, show high heterogeneity in histological and molecular characteristics. Accurate molecular profiling, like isocitrate dehydrogenase (IDH) mutation and 1p/19q codeletion, is critical for diagnosis, treatment, and prognosis. This review evaluates MRI-based deep learning (DL) models' efficacy in predicting these biomarkers. Following PRISMA guidelines, we systematically searched major databases (PubMed, Scopus, Ovid, and Web of Science) up to February 2024, screening studies that utilized DL to predict IDH and 1p/19q codeletion status from MRI data of glioma patients. We assessed the quality and risk of bias using the radiomics quality score and QUADAS-2 tool. Our meta-analysis used a bivariate model to compute pooled sensitivity, specificity, and meta-regression to assess inter-study heterogeneity. Of the 565 articles, 57 were selected for qualitative synthesis, and 52 underwent meta-analysis. The pooled estimates showed high diagnostic performance, with validation sensitivity, specificity, and area under the curve (AUC) of 0.84 [prediction interval (PI): 0.67-0.93, I2=51.10%, p < 0.05], 0.87 [PI: 0.49-0.98, I2=82.30%, p < 0.05], and 0.89 for IDH prediction, and 0.76 [PI: 0.28-0.96, I2=77.60%, p < 0.05], 0.85 [PI: 0.49-0.97, I2=80.30%, p < 0.05], and 0.90 for 1p/19q prediction, respectively. Meta-regression analyses revealed significant heterogeneity influenced by glioma grade, data source, inclusion of non-radiomics data, MRI sequences, segmentation and feature extraction methods, and validation techniques. DL models demonstrate strong potential in predicting molecular biomarkers from MRI scans, with significant variability influenced by technical and clinical factors. Thorough external validation is necessary to increase clinical utility.
• Abstract（参考訳）: 最も一般的な原発性脳腫瘍であるグリオーマは、組織学的および分子学的特徴において高い均一性を示す。 Isocitrate dehydrogenase (IDH) 変異や1p/19qコードレプションのような正確な分子プロファイリングは、診断、治療、予後に重要である。 本稿では,MRIを用いた深層学習モデルによるバイオマーカーの予測の有効性について検討する。 PRISMAガイドラインに従って,2024年2月までに主要なデータベース(PubMed, Scopus, Ovid, Web of Science)を体系的に検索し,グリオーマ患者のMRIデータからIDHと1p/19qのコードレプション状態を予測する。 放射線品質スコアとQDAS-2ツールを用いて, バイアスの質とリスクを評価した。 メタアナリシスでは,2変量モデルを用いてプール感度,特異性,メタレグレッションを計算し,研究間不均一性の評価を行った。 565項目中57項目が定性合成として選択され,52項目がメタ分析された。 検証感度,特異性,曲線 (AUC) が 0.67-0.93, I2=51.10%, p < 0.05], 0.87[PI: 0.49-0.98, I2=82.30%, p < 0.05], 0.89[PI: 0.28-0.96, I2=77.60%, p < 0.05], 0.85[PI: 0.49-0.97, I2=80.30%, p < 0.05], 0.90[PI: 0.49-0.97, I2=80.30%, p < 0.05] である。 メタ回帰分析の結果,グリオーマグレード,データソース,非放射能データ,MRIシークエンス,セグメンテーション,特徴抽出,バリデーション技術などの影響を受けやすい不均一性が確認された。 DLモデルは、MRIスキャンから分子バイオマーカーを予測する強力な可能性を示し、技術的および臨床的要因の影響を受けやすい。 臨床的有用性を高めるには、十分な外部検証が必要である。

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