Precision medicine for chronic diseases such as multiple sclerosis (MS) involves choosing a treatment which best balances efficacy and side effects/preferences for individual patients. Making this choice as early as possible is important, as delays in finding an effective therapy can lead to irreversible disability accrual. To this end, we present the first deep neural network model for individualized treatment decisions from baseline magnetic resonance imaging (MRI) (with clinical information if available) for MS patients. Our model (a) predicts future new and enlarging T2 weighted (NE-T2) lesion counts on follow-up MRI on multiple treatments and (b) estimates the conditional average treatment effect (CATE), as defined by the predicted future suppression of NE-T2 lesions, between different treatment options relative to placebo. Our model is validated on a proprietary federated dataset of 1817 multi-sequence MRIs acquired from MS patients during four multi-centre randomized clinical trials. Our framework achieves high average precision in the binarized regression of future NE-T2 lesions on five different treatments, identifies heterogeneous treatment effects, and provides a personalized treatment recommendation that accounts for treatment-associated risk (e.g. side effects, patient preference, administration difficulties).


翻译:为治疗慢性病,如多发性硬化综合症(MS)的精密医学涉及选择一种最能平衡对个别病人的功效和副作用/偏重的治疗方法。尽早作出这一选择很重要,因为寻找有效疗法方面的拖延可能导致不可逆转的残疾累积。为此,我们为慢性病病人提供了第一个通过基线磁共振成像(如果有临床信息,则提供临床信息)进行个性化治疗决策的深神经网络模型。我们的模型(a)预测未来新的和扩展的T2加权(NE-T2)的偏差计数是后续的多重治疗MRI,(b)估计根据预测未来抑制NE-T2损伤对安慰物的不同治疗方案所定义的有条件平均治疗效果(CATE ) 。我们的模型在四个多中心随机临床试验期间从MS病人那里获得的1817年多序列MMSIs专有制数据集(如果有临床信息的话)。我们的模型在五个不同治疗方法的未来NE-T2损伤的双向回归中达到了很高的平均精确度精确度,确定了混合治疗效果,并提供了个人风险处理困难。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
78+阅读 · 2020年7月26日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月17日
Arxiv
20+阅读 · 2021年9月22日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员