动态对比增强磁共振成像的贝叶斯药代动力学建模：验证与应用
医学物理
2020-01-08 v1 应用统计
摘要
动态对比增强磁共振成像数据的示踪剂动力学分析通常采用著名的Tofts模型和非线性最小二乘（NLLS）回归进行。该方法给出模型参数的点估计，这些估计的不确定性可通过额外的自助法分析等来评估。在此，我们提出一种用于示踪剂动力学分析的贝叶斯概率建模方法，采用Tofts模型，其给出灌注参数的后验概率分布，因此有望基于概率分布框架提供一种稳健且信息丰富的替代方案。在本文中，我们使用定量成像生物标志物联盟（QIBA）Tofts体模，将贝叶斯Tofts模型（BTM）与自助NLLS方法进行比较评估。此外，我们展示了如何借助Cohen's d利用贝叶斯后验概率分布在乳腺癌DCE-MRI数据集中评估治疗反应。BTM后验分布的准确度和精密度得到验证，并与NLLS方法吻合良好，且在考虑参数估计不确定性的情况下对治疗反应的评估表现优异。总之，贝叶斯建模方法提供了一种优雅的手段，可在单步内通过 posterior 分布确定不确定性，并提供关于参数估计变化的真实信息。
引用
@article{arxiv.1904.01832,
title = {Bayesian Pharmacokinetic Modeling of Dynamic Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging: Validation and Application},
author = {Andreas Mittermeier and Birgit Ertl-Wagner and Jens Ricke and Olaf Dietrich and Michael Ingrisch},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.01832},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 6 figures