m+Medelevator.RU
← Поиск публикаций
ArXiv · 2025

Сегмент МРТ для определения параметров и объяснения глубинного обучения в многоразовом склерозе.

СтатьяПрепринтНазвание и аннотация: Машинный перевод · не проверен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Molchanova Nataliia, Cagol Alessandro, Ocampo-Pineda Mario, Lu Po-Jui, Weigel Matthias, Chen Xinjie, Beck Erin S, Tsagkas Charidimos, Reich Daniel S, Bulcke Colin Vanden, Stölting Anna, Borrelli Serena, Maggi Pietro, Depeursinge Adrien, Granziera Cristina, Müller Henning, Gordalizad Pedro M, Cuadra Meritxell Bach

Аннотация

Кортикальные повреждения (КЛ) стали ценными биомаркерами в множестве склерозов (МС), что обеспечивает высокую диагностическую специфичность и перспективную актуальность. Однако их плановая клиническая интеграция по-прежнему ограничена из-за тонкого магнитного резонансного изображения (MRI), проблем с экспертными аннотациями и отсутствия стандартизированных автоматизированных методов. Мы предлагаем всеобъемлющий многоцентричный критерий обнаружения и сегментации КЛ в МРТ. В общей сложности 656 обследований МРТ, включая клинические исследования и исследовательские данные четырех учреждений, были получены на 3Т и 7Т с использованием последовательностей MP2RAGE и MPRAGE с аннотациями экспертов-консенсусов. Мы полагаемся на самоконфигурирующуюся систему nnU-Net, разработанную для сегментации медицинских изображений, и предлагаем адаптацию, адаптированную к усовершенствованному обнаружению CL. Мы провели оценку обобщения моделей путем проведения внедистрибьюторских тестов, демонстрируя сильные возможности обнаружения повреждений с коэффициентом F1, составляющим, соответственно, 0,64 и 0,5 в зоне и за ее пределами. Мы также анализируем особенности внутренней модели и ошибки модели для лучшего понимания процесса принятия решений АИ. В нашем исследовании рассматривается вопрос о том, каким образом изменчивость данных, двусмысленность повреждений и различия между протоколами оказывают воздействие на эффективность модели, и предлагаются будущие рекомендации по устранению этих барьеров на пути клинического внедрения. Чтобы повысить воспроизводимость, реализация и модели будут доступны для общественности и готовы к использованию в Гитхубе в Зенодо.
Оригинал публикации

Benchmarking and Explaining Deep Learning Cortical Lesion MRI Segmentation in Multiple Sclerosis.

Cortical lesions (CLs) have emerged as valuable biomarkers in multiple sclerosis (MS), offering high diagnostic specificity and prognostic relevance. However, their routine clinical integration remains limited due to subtle magnetic resonance imaging (MRI) appearance, challenges in expert annotation, and a lack of standardized automated methods. We propose a comprehensive multi-centric benchmark of CL detection and segmentation in MRI. A total of 656 MRI scans, including clinical trial and research data from four institutions, were acquired at 3T and 7T using MP2RAGE and MPRAGE sequences with expert-consensus annotations. We rely on the self-configuring nnU-Net framework, designed for medical imaging segmentation, and propose adaptations tailored to the improved CL detection. We evaluated model generalization through out-of-distribution testing, demonstrating strong lesion detection capabilities with an F1-score of 0.64 and 0.5 in and out of the domain, respectively. We also analyze internal model features and model errors for a better understanding of AI decision-making. Our study examines how data variability, lesion ambiguity, and protocol differences impact model performance, offering future recommendations to address these barriers to clinical adoption. To reinforce the reproducibility, the implementation and models will be publicly accessible and ready to use at GitHub at Zenodo.

ИП Урсолов Владлен Сергеевич

ИНН 500118482352 · ОГРНИП 314500117700049

Реквизиты и контакты