文献速递:多模态影像组学文献分享(一种诊断方法结合了多模态放射组学和基于腰椎CT及X光的机器学习模型,用于骨质疏松症)

news2024/11/22 16:50:51

文献速递:多模态影像组学文献分享:(一种诊断方法结合了多模态放射组学和基于腰椎CT及X光的机器学习模型,用于骨质疏松症)**

Title
题目


A diagnostic approach integrated multimodal radiomics with machine learning models based on lumbar spine CT and X‑ray for osteoporosis

一种诊断方法结合了多模态放射组学和基于腰椎CT及X光的机器学习模型,用于骨质疏松症

Abstract-Background

摘要-背景

The aim of this analysis is to construct a combined model that integrates radiomics, clinical risk factors, andmachine learning algorithms to diagnose osteoporosis in patients and explore its potential in clinical applications

本分析的目标是构建一个综合模型,该模型结合了放射组学、临床风险因素和机器学习算法,用于诊断患者的骨质疏松症,并探索其在临床应用中的潜力。

Methods

方法

A retrospective analysis was conducted on 616 lumbar spine. Radiomics features were extracted from

the computed tomography (CT) scans and anteroposterior and lateral X-ray images of the lumbar spine. Logistic regression(LR), support vector machine (SVM), and random forest (RF) algorithms were used to construct radiomics models. Thereceiver operating characteristic curve (ROC) was employed to select the best-performing model. Clinical risk factors were identifed through univariate logistic regression analysis (ULRA) and multivariate logistic regression analysis (MLRA) andutilized to develop a clinical model. A combined model was then created by merging radiomics and clinical risk factors.

The performance of the models was evaluated using ROC curve analysis, and the clinical value of the models was assessed using decision curve analysis (DCA).

对616个腰椎进行了回顾性分析。从腰椎的计算机断层扫描(CT)和前后位及侧位X光影像中提取放射组学特征。使用逻辑回归(LR)、支持向量机(SVM)和随机森林(RF)算法构建放射组学模型。接收者操作特征曲线(ROC)用于选择性能最佳的模型。通过单变量逻辑回归分析(ULRA)和多变量逻辑回归分析(MLRA)确定临床风险因素,并用于开发临床模型。然后通过合并放射组学和临床风险因素创建综合模型。使用ROC曲线分析评估模型的性能,并通过决策曲线分析(DCA)评估模型的临床价值

Results

结果

A total of 4858 radiomics features were extracted. Among the radiomics models, the SVM model demonstrated theoptimal diagnostic capabilities and accuracy, with an area under the curve (AUC) of 0.958 (0.9405–0.9762) in the train

ing cohort and 0.907 (0.8648–0.9492) in the test cohort. Furthermore, the combined model exhibited an AUC of 0.959(0.9412–0.9763) in the training cohort and 0.910 (0.8690–0.9506) in the test cohort.

提取了总共4858个放射组学特征。在放射组学模型中,支持向量机(SVM)模型显示出最优的诊断能力和准确性,在训练队列中的曲线下面积(AUC)为0.958(0.9405–0.9762),在测试队列中为0.907(0.8648–0.9492)。此外,综合模型在训练队列中的AUC为0.959(0.9412–0.9763),在测试队列中为0.910(0.8690–0.9506)。

Conclusions

结论

The combined model displayed outstanding ability in diagnosing osteoporosis, providing a safe and efcient

method for clinical decision-making.

综合模型在诊断骨质疏松症方面展现出卓越的能力,为临床决策提供了一种安全高效的方法。

Figure

图片

Fig. 1 Flowchart for selecting the study population. ROI,region of interest

图 1 研究人群选择流程图。ROI,感兴趣区域

图片

Fig. 2 Workfow of this study. GLCM, gray-level co-occurrencematrix; GLDM gray-level dependence matrix; GLRLM gray-level runlength matrix; GLSZM gray-level size zone matrix; NGTDM neigh

borhood gray-tone diference matrix; SHAPE shape-based features;ICC intraclass correlation coefcient; mRMR minimum redundancymaximum relevance; LASSO, least absolute shrinkage and selec

tion operator; LR logistic regression; SVM support vector machine;RF random forest; ROC receiver operating characteristic curve; DCAdecision curve analysis

图 2 本研究的工作流程。GLCM,灰度共生矩阵;GLDM 灰度依赖矩阵;GLRLM 灰度游程长度矩阵;GLSZM 灰度大小区域矩阵;NGTDM 邻域灰度差异矩阵;SHAPE 基于形状的特征;ICC 类内相关系数;mRMR 最小冗余最大相关性;LASSO,最小绝对收缩和选择算子;LR 逻辑回归;SVM 支持向量机;RF 随机森林;ROC 接收者操作特征曲线;DCA 决策曲线分析。

图片

Fig. 3 a LASSO coefcient profle plot with diferent log (λ) wasshown. The vertical dashed lines represent 21 radiomics features with**nonzero coefcients selected with the optimal Lambda value. b Themost valuable features were screened out by tuning Lambda usingLASSO via minimum binomial deviation. LASSO, least absolute shrinkage and selection operator

图 3 a 展示了具有不同对数 (λ) 的LASSO系数轮廓图。垂直虚线代表通过最优Lambda值选出的21个非零系数的放射组学特征。b 通过使用LASSO调整Lambda值,根据最小二项偏差筛选出最有价值的特征。LASSO,最小绝对收缩和选择算子。

图片

Fig. 4 The 21 optimal radiomic features selected for the radiomics model are shown in this image, illustrating the contribution of each feature in

the radiomics model

图 4 此图显示了为放射组学模型选择的21个最佳放射组学特征,展示了每个特征在放射组学模型中的贡献

图片

Fig. 5 The receiver operating characteristic curves for the radiomics models (LR, SVM, RF) in the training (a) and test (b) cohorts are shown. The y-axis represents the true positive rate (sensitivity), and

the x-axis represents the false positive rate (1-specifcity). The diago nal line represents the performance of a random classifer. LR logis

tic regression; SVM support vector machine; RF random forest; AUCarea under the curve

图 5 展示了训练组(a)和测试组(b)中放射组学模型(LR、SVM、RF)的接收者操作特征曲线。y轴代表真阳性率(敏感性),x轴代表假阳性率(1-特异性)。对角线代表随机分类器的性能。LR 逻辑回归;SVM 支持向量机;RF 随机森林;AUC 曲线下面积。

图片

Fig. 6 The receiver operating characteristic curves of the clini cal, radiomics, and combined models in the training (a) and test (b)cohorts are displayed. It is plotted with the true positive rate (sensi tivity) on the y-axis against the false positive rate (1-specifcity) on

the x-axis. The diagonal line represents the performance of a random classifer. Rad radiomics model (SVM); AUC area under the curve

图 6 展示了临床、放射组学和综合模型在训练组(a)和测试组(b)中的接收者操作特征曲线。图中以真阳性率(敏感性)为y轴,假阳性率(1-特异性)为x轴绘制。对角线代表随机分类器的性能。Rad 放射组学模型(SVM);AUC 曲线下面积。

图片

Fig. 7 The combined model calibration curve in the training (a) andtest (b) cohort, illustrating the relationship between Mean Predicted

Probability on the x-axis and Fraction of Positive on the y-axis, while comparing their alignment with the perfectly calibrated line. Rad,radiomics model (SVM)

图 7 在训练(a)和测试(b)队列中结合模型校准曲线,展示了x轴上的平均预测概率与y轴上的阳性比例之间的关系,同时比较它们与完美校准线的对齐情况。Rad为放射组学模型(SVM)。

图片

Fig. 8 Decision curve analysis of the clinical, radiomics, and combined models in the training (a) and test (b) cohort. The y-axis indicates the net beneft; the x-axis indicates threshold probability. Rad, radiomics model (SVM)

图 8 在训练(a)和测试(b)队列中临床、放射组学和结合模型的决策曲线分析。y轴表示净效益;x轴表示阈值概率。Rad为放射组学模型(SVM)。

图片

Fig. 9 The nomogram of the combined model. The second row represents scores of clinical indicators, and the third row indicates scores

of radiomics features. Draw a vertical line on the frst row to obtainthe corresponding score. The cumulative score of the two features isrefected in the fourth row, while the likelihood of diagnosing osteo

porosis is determined in the ffth row. Rad radiomics model (SVM);clinical, clinical model (SVM)

图 9 结合模型的列线图。第二行表示临床指标的得分,第三行表示放射组学特征的得分。在第一行上画一条垂直线来获取相应的得分。两个特征的累积得分反映在第四行,而第五行决定了诊断骨质疏松症的可能性。Rad为放射组学模型(SVM);临床为临床模型(SVM)。

Table

图片

Table 1 The diferences of clinical data between the osteoporosis group and nonosteoporosis group in both the training and test cohorts

表 1 训练组和测试组中骨质疏松症组与非骨质疏松症组之间的临床数据差异

图片

Table 2 Univariate and multivariable logistic regression analyses for selecting clinical data of model development

表 2 用于选择模型开发临床数据的单变量和多变量逻辑回归分析

图片

Table 3 Diagnostic performance of diferent models

for predicting osteoporosis in training and test cohorts

表 3 不同模型在训练和测试组中预测骨质疏松症的诊断性能

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1289463.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

LT8668SXC HDMI转edp1.4/VBO 最高支持8k60hz

HDMI2.1 Receiver ▪ Compliant with HDMI2.1, HDMI2.0b, HDMI1.4 and DVI1.0 ▪ Data rate up to 8Gbps ▪ Support HDCP 1.4/2.3 ▪ Support HDCP repeater ▪ Support RGB 8/10/12 bpc, YCbCr4:4:4/ YCbCr4:2:2/ YCbCr4:2:0 /8/10/12 bpc ▪ Support up to 8K3…

Windows 10 11黑屏死机的修复经验分享

1. 执行快速重启 有时,您所需要的只是重新启动。 您可能会惊讶地发现,只需快速重新启动即可解决 Windows 操作系统上的许多问题,尤其是在系统已经运行了一段时间的情况下。 因此,在进行任何复杂的操作之前,请重新启动电脑,看看它是否修复了电脑上的黑屏错误并使一切恢复…

docker 的初步认识,安装,基本操作

docker相关知识 docker的相关概念 docker是一个开源的应用容器引擎,基于go语言开发并遵循了apache2.0协议开源。 docker可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中,然后发布到任何流行的linux服务器,也可以实现虚拟…

html实用入门

html里只需要掌握以下标签即可&#xff1a; div/span/h1-h6/i/strong/a/img/video/img/input/textarea/button 块状元素 1\<div>&#xff1a;通常用于包含多个元素并组织布局 一个div盒子独占一行 <p>&#xff1a;文本段落。 2\<span>:是一个行内元素&a…

leetcode 1658. 将 x 减到 0 的最小操作数(优质解法)

代码&#xff1a; class Solution {public int minOperations(int[] nums, int x) {int sum0; // nums 数组中的数据总和int lengthnums.length;for(int i0;i<length;i){sumnums[i];}int targetsum-x; //待查找的子数组的和if(target<0){return -1;}//采用滑动窗口的…

数据结构与算法编程题42

试编写一个算法&#xff0c;判断给定的二叉树是否是二叉排序树。 //参考博客:https://blog.csdn.net/weixin_44162361/article/details/119112155 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include <iostream>//二叉排序树&#xff08;Binary Sort Tree&#xff0c; BST&#x…

Screenshot To Code

序言 对于GPT-4我只是一个门外汉&#xff0c;至于我为什么要了解screenshot to code&#xff0c;只是因为我想知道&#xff0c;在我不懂前端设计的情况下&#xff0c;能不能通过一些工具辅助自己做一些简单的前端界面设计。如果你想通过此文深刻了解GPT-4或者该开源项目&#…

电气火灾监控系统

电气火灾监控系统是一种用于预防电气火灾的监控解决方案&#xff0c;可以实时监控电气线路和设备的运行状态&#xff0c;及时发现和处理潜在的电气火灾安全隐患。 该系统的主要功能和优势包括&#xff1a; 实时监控&#xff1a;电气火灾监控系统可以实时监控电气线路和设备的电…

Vue学习计划-Vue2--Vue核心(二)Vue代理方式

Vue data中的两种方式 对象式 data:{}函数式 data(){return {} }示例&#xff1a; <body><div id"app">{{ name }} {{ age}} {{$options}}<input type"text" v-model"value"></div><script>let vm new Vue({el: …

html实现好看的个人博客留言板源码

文章目录 1.设计来源1.1 博客主界面1.2 常用源码1.3 我的文章1.4 留言板1.5 联系我 2.效果和源码2.1 动态效果2.2 源代码 源码下载 作者&#xff1a;xcLeigh 文章地址&#xff1a;https://blog.csdn.net/weixin_43151418/article/details/134837482 html实现好看的个人博客留言…

数据结构与算法编程题41

线性表中各结点的检索概率不等时&#xff0c;可用如下策略提高顺序检索的效率&#xff1a; 若找到指定的结点&#xff0c;则将该结点和其前驱结点&#xff08;若存在&#xff09;交换&#xff0c;使得经常被检索 的结点尽量位于表的前端。试设计在顺序结构的线性表上实现上述策…

实现个微群聊机器人的二次开发

请求URL&#xff1a; http://域名/finderUserHome 请求方式&#xff1a; POST 请求头Headers&#xff1a; Content-Type&#xff1a;application/jsonAuthorization&#xff1a;login接口返回 参数&#xff1a; 参数名必选类型说明wId是String登录实例标识userName是Str…

Java抽象类(abstract class)和接口(interface)的区别——面试

1.抽象类&#xff08;abstract class&#xff09;和接口&#xff08;interface&#xff09;的区别&#xff1a; 抽象类可以有构造方法&#xff0c;接口中不能有构造方法。 抽象类中可以有普通成员变量&#xff0c;接口中没有普通成员变量。抽象类中可以包含非抽象的普通方法&am…

m1源码编译xgboost的动态链接库dylib

1、下载源码 git clone --recursive https://github.com/dmlc/xgboost cd xgboost拉取源码时候&#xff0c;一定要加"--recursive"这个命令。把它的字模块也要拉取下来&#xff0c;才能编译成功 2、安装c依赖 必要的依赖项(不然后续编译时报错)&#xff0c;包括CM…

微信小程序模板选择指南:如何找到靠谱的平台?

随着移动互联网的快速发展&#xff0c;越来越多的企业和商家都在微信小程序上开展业务。而他们也希望可以通过微信小程序模板快速搭建小程序&#xff0c;那么如何才能找到一个靠谱的微信小程序模板平台呢&#xff1f;下面给大家简单讲解一下。 首先要知道的是&#xff0c;微信小…

我一人全干!之vue3后台管理中的大屏展示。

使用大屏展示的时候有很多种场景&#xff0c;众多场景都是为了实现大屏自适应。 大屏&#xff0c;顾名思义&#xff0c;就是放在一个固定的屏幕上看的&#xff0c;即使你不做自适应&#xff0c;放在一个固定的屏幕上看也没啥问题&#xff0c;但是很多做大屏的是为了在PC端看&am…

LeetCode Hot100 994.腐烂的橘子

题目&#xff1a; 在给定的 m x n 网格 grid 中&#xff0c;每个单元格可以有以下三个值之一&#xff1a; 值 0 代表空单元格&#xff1b;值 1 代表新鲜橘子&#xff1b;值 2 代表腐烂的橘子。 每分钟&#xff0c;腐烂的橘子 周围 4 个方向上相邻 的新鲜橘子都会腐烂。 返回…

电商早报 | 12月6日| 1688平台11月GMV增长近25%

1688平台11月GMV增长近25% 12月5日消息&#xff0c;1688发文称&#xff0c;在1688的买家里&#xff0c;25至30岁的“Z世代”占比近50%&#xff0c;30至35岁的“新中产”占比近45%&#xff1b;另外&#xff0c;2023年11月&#xff0c;1688平台GMV增长近25%&#xff0c;日均买家…

菜鸟驿站寄快递真的能省钱吗?还不如去闪侠惠递快递折扣平台下单!

小伙伴们&#xff0c;你们知道我们平常去寄快递发快递的菜鸟驿站是怎么来的吗&#xff1f;今天小编就来带你一探究竟。 那么到菜鸟驿站寄快递真的能省钱吗&#xff1f;其实也不一定。在菜鸟驿站&#xff0c;工作人员称重之后&#xff0c;工作人员说多少就是多少&#xff0c;没…

JavaSE基础50题:6. 求出0~999之间的所有“水仙花数”并输出

概念 “水仙花数”是指一个三位数&#xff0c;其各位数字的立方和确好等于该数本身。 如&#xff1a;153 135333,则153是一个“水仙花数”。 【方法】 如何获得每一位的数&#xff1a;如(153) 个位: 153 % 10 3 十位: 153 / 10 15 15 % 10 5 百位: 153 / 100 1 代码 pu…