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利用多模态深度学习区分人脑胶质母细胞瘤的肿瘤复发与治疗效应

图像与视频处理 2023-03-01 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

区分肿瘤进展(TP)与治疗相关坏死(TN)对于胶质母细胞瘤(GBM)的临床管理决策至关重要。动态FDG PET(dPET)作为传统静态FDG PET的进阶,可能在临床分期中具有优势。dPET包含一种模型校正血液输入函数的新方法,该方法考虑部分容积平均以计算揭示动力学信息的参数图。在一项初步研究中,卷积神经网络(CNN)被训练用于在PET-MR图像空间中预测来自2626名受试者的3535个脑肿瘤的TP与TN分类准确率。3D参数PET Ki(来自dPET)、传统静态PET标准摄取值(SUV)以及脑肿瘤MR体素构成了CNN的输入。在使用类权重调整的所有留一交叉验证迭代中,仅使用MR的平均测试准确率为0.560.56,仅使用SUV为0.650.65,仅使用Ki体素为0.710.71。结合SUV与MR体素将测试准确率提升至0.620.62。另一方面,MR与Ki体素将测试准确率提升至0.740.74。因此,在深度学习模型中单独使用dPET特征或与MR特征联合使用将提高GBM中TP与TN区分的预测准确率。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.14124,
  title  = {Multimodal Deep Learning to Differentiate Tumor Recurrence from Treatment Effect in Human Glioblastoma},
  author = {Tonmoy Hossain and Zoraiz Qureshi and Nivetha Jayakumar and Thomas Eluvathingal Muttikkal and Sohil Patel and David Schiff and Miaomiao Zhang and Bijoy Kundu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.14124},
  year   = {2023}
}