The main objective of this work is to explore the possibility of incorporating radiomic information from multiple lesions into survival models. We hypothesise that when more lesions are present, their inclusion can improve model performance, and we aim to find an optimal strategy for using multiple distinct regions in modelling. The idea of using multiple regions of interest (ROIs) to extract radiomic features for predictive models has been implemented in many recent works. However, in almost all studies, analogous regions were segmented according to particular criteria for all patients -- for example, the primary tumour and peritumoral area, or subregions of the primary tumour. They can be included in a model in a straightforward way as additional features. A more interesting scenario occurs when multiple distinct ROIs are present, such as multiple lesions in a regionally disseminated cancer. Since the number of such regions may differ between patients, their inclusion in a model is non-trivial and requires additional processing steps. We proposed several methods of handling multiple ROIs representing either ROI or risk aggregation strategy, compared them to a published one, and evaluated their performance in different classes of survival models in a Monte Carlo Cross-Validation scheme. We demonstrated the effectiveness of the methods using a cohort of 115 non-small cell lung cancer patients, for whom we predicted the metastasis risk based on features extracted from PET images in original resolution or interpolated to CT image resolution. For both feature sets, incorporating all available lesions, as opposed to a singular ROI representing the primary tumour, allowed for considerable improvement of predictive ability regardless of the model.


翻译:本研究的主要目标是探索将来自多个病灶的影像组学信息纳入生存模型的可能性。我们假设当存在更多病灶时,纳入这些信息能够提升模型性能,并旨在寻找在建模中使用多个不同区域的最佳策略。利用多个兴趣区域提取影像组学特征用于预测模型的想法已在近期许多工作中得到实现。然而,在几乎所有研究中,都是根据特定标准为所有患者分割出类似的区域——例如,原发肿瘤及瘤周区域,或原发肿瘤的子区域。这些区域可以作为附加特征以直接的方式纳入模型。当存在多个不同的兴趣区域时,例如区域播散性癌症中的多个病灶,情况则更为复杂。由于此类区域的数量可能因患者而异,将其纳入模型并非易事,需要额外的处理步骤。我们提出了几种处理多兴趣区域的方法,分别代表区域兴趣聚合或风险聚合策略,将其与已发表的一种方法进行比较,并在蒙特卡洛交叉验证方案中评估了它们在不同类别生存模型中的性能。我们利用一个包含115名非小细胞肺癌患者的队列验证了这些方法的有效性,基于从原始分辨率或插值至CT图像分辨率的PET图像中提取的特征,我们预测了患者的转移风险。对于两组特征集,与仅使用代表原发肿瘤的单一兴趣区域相比,无论采用何种模型,纳入所有可用病灶信息均能显著提升预测能力。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
专知会员服务
55+阅读 · 2020年3月16日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
5+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
2+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
15+阅读 · 6月10日
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
7+阅读 · 6月10日
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
8+阅读 · 6月10日
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
6+阅读 · 6月10日
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
4+阅读 · 6月10日
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 6月10日
相关资讯
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
Layer Normalization原理及其TensorFlow实现
深度学习每日摘要
32+阅读 · 2017年6月17日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员