利用深度学习区分 CT 扫描中的肾上腺良性和恶性病变

IF 2.9 3区 医学 Q3 ENDOCRINOLOGY & METABOLISM
M. Z. Huang, Pr A. Dohan, Pr G. Assié, Dr M. Gaillard, Dr F. Violon, Dr A. Jouinot, Pr J. Bertherat, M. R. Marini, Dr V. Chassagnon, Dr M. Barat
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摘要

导言尽管近年来医学影像技术不断进步,但区分肾上腺良性和恶性病变仍然十分困难。据估计,在这种情况下可以避免 25% 的手术。本研究旨在评估人工智能,尤其是术前扫描深度学习在区分良性和恶性肾上腺病变方面的贡献。材料和方法对104个恶性病变(93个肾上腺皮质癌和11个转移瘤)和376个良性病变(194个腺瘤、48个增生和134个嗜铬细胞瘤)在门脉时间注射的术前扫描图像进行人工分割,并将其纳入深度学习管道,目的是区分良性/恶性病变。队列中的三分之二被随机用于训练算法,三分之一用于内部验证。随机抽取 40 个分割掩膜,由第二位放射科医生在盲法下进行分割,通过测量 Dice 分数来评估其再现性。结果几乎所有病变的掩膜再现性都几乎完美,平均 Dice 分数为 0.92 ± 0.03(95% CI:0.72-0.97)。讨论这项研究表明,人工方法对肾上腺病变的分割具有可重复性。如果所开发的深度学习算法证明能区分肾上腺病变的良性/恶性病变,那么在外部队列中进行验证对于推断结果至关重要。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Deep-learning pour la différenciation des lésions surrénaliennes bénignes et malignes sur scanner

Introduction

Malgré les progrès récents de l’imagerie médicale, la distinction des lésions surrénaliennes entre lésion bénigne et maligne reste laborieuse. On peut estimer à 25 % le taux de chirurgies qui pourraient être évitées dans cette indication. L’objectif de cette étude est d’évaluer l’apport de l’intelligence artificielle, en particulier du deep-learning sur scanner préopératoire pour la distinction des lésions surrénaliennes bénignes et malignes.

Matériels et méthodes

Les scanners préopératoires injectés au temps portal de 104 lésions malignes (93 corticosurrénalomes et 11 métastases) et 376 lésions bénignes (194 adénomes, 48 hyperplasies et 134 phéochromocytomes) ont été segmentés manuellement et inclus dans un pipe-line de deep-learning avec pour objectif la distinction lésion bénigne/maligne. Deux tiers de la cohorte ont été randomisés pour servir à l’entraînement de l’algorithme et un tiers pour la validation interne. Quarante masques de segmentation ont été tirés au sort et segmentés par un second radiologue en aveugle pour évaluer leur reproductibilité par mesure du score de Dice.

Résultats

La reproductibilité des masques est presque parfaite pour la quasi-totalité des lésions avec un score de Dice moyen de 0,92 ± 0,03 (IC95 % : 0,72–0,97). L’algorithme de deep-learning pour la discrimination entre lésions bénignes et malignes est encore en cours de construction.

Discussion

Cette étude montre qu’une méthode manuelle est reproductible pour la segmentation des lésions surrénaliennes. Si l’algorithme de deep-learning développé se montre discriminant pour la distinction lésion bénigne/maligne des lésions surrénaliennes, une validation sur cohorte externe sera indispensable pour l’extrapolation des résultats.
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来源期刊
Annales d'endocrinologie
Annales d'endocrinologie 医学-内分泌学与代谢
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6.50%
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311
审稿时长
50 days
期刊介绍: The Annales d''Endocrinologie, mouthpiece of the French Society of Endocrinology (SFE), publishes reviews, articles and case reports coming from clinical, therapeutic and fundamental research in endocrinology and metabolic diseases. Every year, it carries a position paper by a work-group of French-language endocrinologists, on an endocrine pathology chosen by the Society''s Scientific Committee. The journal is also the organ of the Society''s annual Congress, publishing a summary of the symposia, presentations and posters. "Les Must de l''Endocrinologie" is a special booklet brought out for the Congress, with summary articles that are always very well received. And finally, we publish the high-level instructional courses delivered during the Henri-Pierre Klotz International Endocrinology Days. The Annales is a window on the world, keeping alert clinicians up to date on what is going on in diagnosis and treatment in all the areas of our specialty.
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GB/T 7714-2015
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