論文の概要: Comp2Comp: Open-Source Software with FDA-Cleared Artificial Intelligence Algorithms for Computed Tomography Image Analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.10364v1
- Date: Tue, 10 Feb 2026 23:30:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-12 21:44:01.337851
- Title: Comp2Comp: Open-Source Software with FDA-Cleared Artificial Intelligence Algorithms for Computed Tomography Image Analysis
- Title(参考訳): Comp2Comp:CT画像解析のためのFDA学習人工知能アルゴリズムを用いたオープンソースソフトウェア
- Authors: Adrit Rao, Malte Jensen, Andrea T. Fisher, Louis Blankemeier, Pauline Berens, Arash Fereydooni, Seth Lirette, Eren Alkan, Felipe C. Kitamura, Juan M. Zambrano Chaves, Eduardo Reis, Arjun Desai, Marc H. Willis, Jason Hom, Andrew Johnston, Leon Lenchik, Robert D. Boutin, Eduardo M. J. M. Farina, Augusto S. Serpa, Marcelo S. Takahashi, Jordan Perchik, Steven A. Rothenberg, Jamie L. Schroeder, Ross Filice, Leonardo K. Bittencourt, Hari Trivedi, Marly van Assen, John Mongan, Kimberly Kallianos, Oliver Aalami, Akshay S. Chaudhari,
- Abstract要約: FDA-510(k)-cleared Deep Learning Pipelinesをオープンソース化した最初の2つのディープラーニングパイプラインの開発と検証について報告する。
これらのアルゴリズムをオープンソース化することで、通常不透明なFDAクリアランスプロセスの透明性が向上する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.231490983955054
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Artificial intelligence allows automatic extraction of imaging biomarkers from already-acquired radiologic images. This paradigm of opportunistic imaging adds value to medical imaging without additional imaging costs or patient radiation exposure. However, many open-source image analysis solutions lack rigorous validation while commercial solutions lack transparency, leading to unexpected failures when deployed. Here, we report development and validation for two of the first fully open-sourced, FDA-510(k)-cleared deep learning pipelines to mitigate both challenges: Abdominal Aortic Quantification (AAQ) and Bone Mineral Density (BMD) estimation are both offered within the Comp2Comp package for opportunistic analysis of computed tomography scans. AAQ segments the abdominal aorta to assess aneurysm size; BMD segments vertebral bodies to estimate trabecular bone density and osteoporosis risk. AAQ-derived maximal aortic diameters were compared against radiologist ground-truth measurements on 258 patient scans enriched for abdominal aortic aneurysms from four external institutions. BMD binary classifications (low vs. normal bone density) were compared against concurrent DXA scan ground truths obtained on 371 patient scans from four external institutions. AAQ had an overall mean absolute error of 1.57 mm (95% CI 1.38-1.80 mm). BMD had a sensitivity of 81.0% (95% CI 74.0-86.8%) and specificity of 78.4% (95% CI 72.3-83.7%). Comp2Comp AAQ and BMD demonstrated sufficient accuracy for clinical use. Open-sourcing these algorithms improves transparency of typically opaque FDA clearance processes, allows hospitals to test the algorithms before cumbersome clinical pilots, and provides researchers with best-in-class methods.
- Abstract(参考訳): 人工知能は、既に取得した放射線画像からバイオマーカーを自動抽出することを可能にする。
この機会的イメージングのパラダイムは、追加の画像コストや患者の放射線被曝を伴わずに、医療画像に価値をもたらす。
しかし、多くのオープンソースイメージ分析ソリューションは厳格な検証を欠いており、商用ソリューションは透明性を欠いているため、デプロイ時に予期せぬ失敗につながっている。
腹部大動脈の定量化 (AAQ) と骨密度 (BMD) の推定をComp2Compパッケージで実施し, CTスキャンの有用性について検討した。
AAQは腹部大動脈を分節して大動脈瘤の大きさを評価し、BMDは椎体を分節して骨密度と骨粗しょう症のリスクを推定する。
AAQ由来の最大大動脈径を,4施設の腹部大動脈瘤に濃縮された258例の検診結果と比較した。
BMDの2次分類(低骨密度と正常骨密度)は,4施設の371症例で得られたDXAスキャン接地真実と比較した。
AAQの全体的な平均絶対誤差は 1.57 mm (95% CI 1.38-1.80 mm) であった。
BMDの感度は81.0%(95% CI 74.0-86.8%)、特異性は78.4%(95% CI 72.3-83.7%)であった。
Comp2Comp AAQおよびBMDは臨床応用に十分な精度を示した。
これらのアルゴリズムをオープンソース化することで、典型的に不透明なFDAクリアランスプロセスの透明性が向上し、病院は面倒な臨床パイロットの前にアルゴリズムをテストすることができる。
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