Treatment decisions for brain metastatic disease rely on knowledge of the primary organ site, and currently made with biopsy and histology. Here we develop a novel deep learning approach for accurate non-invasive digital histology with whole-brain MRI data. Our IRB-approved single-site retrospective study was comprised of patients (n=1,399) referred for MRI treatment-planning and gamma knife radiosurgery over 19 years. Contrast-enhanced T1-weighted and T2-weighted Fluid-Attenuated Inversion Recovery brain MRI exams (n=1,582) were preprocessed and input to the proposed deep learning workflow for tumor segmentation, modality transfer, and primary site classification into one of five classes (lung, breast, melanoma, renal, and others). Ten-fold cross-validation generated overall AUC of 0.947 (95%CI:0.938,0.955), lung class AUC of 0.899 (95%CI:0.884,0.915), breast class AUC of 0.990 (95%CI:0.983,0.997), melanoma class AUC of 0.882 (95%CI:0.858,0.906), renal class AUC of 0.870 (95%CI:0.823,0.918), and other class AUC of 0.885 (95%CI:0.843,0.949). These data establish that whole-brain imaging features are discriminative to allow accurate diagnosis of the primary organ site of malignancy. Our end-to-end deep radiomic approach has great potential for classifying metastatic tumor types from whole-brain MRI images. Further refinement may offer an invaluable clinical tool to expedite primary cancer site identification for precision treatment and improved outcomes.


翻译:脑中转移疾病治疗决定依赖于对主器官地点的知识,目前是通过生物心理和神学进行的。在这里,我们开发了一种新的深层次学习方法,用于准确的非侵入性数字病理学,并配有全脑MRI数据。我们经IRB批准的单点回顾研究由19年来转至MRI治疗规划和伽马刀射电手术的病人(n=1 399)组成。对比强化的T1重量级和T2重量级的Fluid-Anateed Inversation Actual Resulation ARI测试(n=1 582)预处理并投入到提议的肿瘤分解、模式转移和初级站分类的深度学习流程,这五类(肺部、乳房、乳腺瘤、肾脏等)的十倍交叉校验估总体为0.947(95%CI:0.9385,0.955),肺类AUC的整级血压为0.899(95%的肝脏为0.884,0.915),乳房类AU的0.990(958:9.883,而A.080.985 AL5 AL5 ALA 类的肝值数据进一步显示为0.080.805,A.95。

0
下载
关闭预览

相关内容

【PAISS 2021 教程】概率散度与生成式模型,92页ppt
专知会员服务
33+阅读 · 2021年11月30日
如何构建你的推荐系统?这份21页ppt教程为你讲解
专知会员服务
64+阅读 · 2021年2月12日
最新《Transformers模型》教程,64页ppt
专知会员服务
307+阅读 · 2020年11月26日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
2019年机器学习框架回顾
专知会员服务
35+阅读 · 2019年10月11日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
【推荐】手把手深度学习模型部署指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2018年1月23日
推荐|Andrew Ng计算机视觉教程总结
全球人工智能
3+阅读 · 2017年11月23日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
Arxiv
3+阅读 · 2018年11月19日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
【推荐】手把手深度学习模型部署指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2018年1月23日
推荐|Andrew Ng计算机视觉教程总结
全球人工智能
3+阅读 · 2017年11月23日
【推荐】深度学习目标检测全面综述
机器学习研究会
21+阅读 · 2017年9月13日
【推荐】用Tensorflow理解LSTM
机器学习研究会
36+阅读 · 2017年9月11日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
【推荐】图像分类必读开创性论文汇总
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年8月15日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员