Objective: To identify epidermal growth factor receptor (EGFR) mutations in lung adenocarcinoma based on 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) PET/CT radiomics and clinical features and to distinguish EGFR exon 19 deletion (19 del) and exon 21 L858R missense (21 L858R) mutations using FDG PET/CT radiomics. Materials and Methods: We retrospectively analyzed 179 patients with lung adenocarcinoma. They were randomly assigned to training (n = 125) and testing (n = 54) cohorts in a 7:3 ratio. A total of 2632 radiomics features were extracted from the tumor region of interest from the PET (1316) and CT (1316) images. Six PET/CT radiomics features that remained after the feature selection step were used to calculate the radiomics model score (rad-score). Subsequently, a combined clinical and radiomics model was constructed based on sex, smoking history, tumor diameter, and rad-score. The performance of the combined model in identifying EGFR mutations was assessed using a receiver operating characteristic (ROC) curve. Furthermore, in a subsample of 99 patients, a PET/CT radiomics model for distinguishing 19 del and 21 L858R EGFR mutational subtypes was established, and its performance was evaluated. Results: The area under the ROC curve (AUROC) and accuracy of the combined clinical and PET/CT radiomics models were 0.882 and 81.6%, respectively, in the training cohort and 0.837 and 74.1%, respectively, in the testing cohort. The AUROC and accuracy of the radiomics model for distinguishing between 19 del and 21 L858R EGFR mutational subtypes were 0.708 and 66.7%, respectively, in the training cohort and 0.652 and 56.7%, respectively, in the testing cohort. Conclusion: The combined clinical and PET/CT radiomics model could identify the EGFR mutational status in lung adenocarcinoma with moderate accuracy. However, distinguishing between EGFR 19 del and 21 L858R mutational subtypes was more challenging using PET/CT radiomics.
Park, Yae Won;Lee, Narae;Ahn, Sung Soo;Chang, Jong Hee;Lee, Seung-Koo
Investigative Magnetic Resonance Imaging
/
제25권4호
/
pp.266-280
/
2021
Advances in radiomics and deep learning (DL) hold great potential to be at the forefront of precision medicine for the treatment of patients with brain metastases. Radiomics and DL can aid clinical decision-making by enabling accurate diagnosis, facilitating the identification of molecular markers, providing accurate prognoses, and monitoring treatment response. In this review, we summarize the clinical background, unmet needs, and current state of research of radiomics and DL for the treatment of brain metastases. The promises, pitfalls, and future roadmap of radiomics and DL in brain metastases are addressed as well.
Recent advances in computer technology have generated a new area of research known as radiomics. Radiomics is defined as the high throughput extraction and analysis of quantitative features from imaging data. Radiomic features provide information on the gray-scale patterns, inter-pixel relationships, as well as shape and spectral properties of radiological images. Moreover, these features can be used to develop computational models that may serve as a tool for personalized diagnosis and treatment guidance. Although radiomics is becoming popular and widely used in oncology, many problems such as overfitting and reproducibility issues remain unresolved. In this review, we will outline the steps of radiomics used for oncology, specifically addressing applications for breast cancer patients and focusing on technical issues.
Objective: To determine whether noncontrast computed tomography (NCCT) models based on multivariable, radiomics features, and machine learning (ML) algorithms could further improve the discrimination of early hematoma expansion (HE) in patients with spontaneous intracerebral hemorrhage (sICH). Materials and Methods: We retrospectively reviewed 261 patients with sICH who underwent initial NCCT within 6 hours of ictus and follow-up CT within 24 hours after initial NCCT, between April 2011 and March 2019. The clinical characteristics, imaging signs and radiomics features extracted from the initial NCCT images were used to construct models to discriminate early HE. A clinical-radiologic model was constructed using a multivariate logistic regression (LR) analysis. Radiomics models, a radiomics-radiologic model, and a combined model were constructed in the training cohort (n = 182) and independently verified in the validation cohort (n = 79). Receiver operating characteristic analysis and the area under the curve (AUC) were used to evaluate the discriminative power. Results: The AUC of the clinical-radiologic model for discriminating early HE was 0.766. The AUCs of the radiomics model for discriminating early HE built using the LR algorithm in the training and validation cohorts were 0.926 and 0.850, respectively. The AUCs of the radiomics-radiologic model in the training and validation cohorts were 0.946 and 0.867, respectively. The AUCs of the combined model in the training and validation cohorts were 0.960 and 0.867, respectively. Conclusion: NCCT models based on multivariable, radiomics features and ML algorithm could improve the discrimination of early HE. The combined model was the best recommended model to identify sICH patients at risk of early HE.
Our objective was to investigate radiomics signatures and prediction models defined by four segmentation methods in using 2-[18F]fluoro-2-deoxy-d-glucose positron emission tomography (18F-FDG PET) imaging of lung metastases of soft-tissue sarcomas (STSs). For this purpose, three fixed threshold methods using the standardized uptake value (SUV) and gradient-based edge detection (ED) were used for tumor delineation on the PET images of STSs. The Dice coefficients (DCs) of the segmentation methods were compared. The least absolute shrinkage and selection operator (LASSO) regression and Spearman's rank, and Friedman's ANOVA test were used for selection and validation of radiomics features. The developed radiomics models were assessed using ROC (receiver operating characteristics) curve and confusion matrices. According to the results, the DC values showed the biggest difference between SUV40% and other segmentation methods (DC: 0.55 and 0.59). Grey-level run-length matrix_run-length nonuniformity (GLRLM_RLNU) was a common radiomics signature extracted by all segmentation methods. The multivariable logistic regression of ED showed the highest area under the ROC (receiver operating characteristic) curve (AUC), sensitivity, specificity, and accuracy (AUC: 0.88, sensitivity: 0.85, specificity: 0.74, accuracy: 0.81). In our research, the ED method was able to derive a significant model of radiomics. GLRLM_RLNU which was selected from all segmented methods as a meaningful feature was considered the obvious radiomics feature associated with the heterogeneity and the aggressiveness. Our results have apparently showed that radiomics signatures have the potential to uncover tumor characteristics.
Objective: To develop a model incorporating radiomic features and clinical factors to accurately predict acute ischemic stroke (AIS) outcomes. Materials and Methods: Data from 522 AIS patients (382 male [73.2%]; mean age ± standard deviation, 58.9 ± 11.5 years) were randomly divided into the training (n = 311) and validation cohorts (n = 211). According to the modified Rankin Scale (mRS) at 6 months after hospital discharge, prognosis was dichotomized into good (mRS ≤ 2) and poor (mRS > 2); 1310 radiomics features were extracted from diffusion-weighted imaging and apparent diffusion coefficient maps. The minimum redundancy maximum relevance algorithm and the least absolute shrinkage and selection operator logistic regression method were implemented to select the features and establish a radiomics model. Univariable and multivariable logistic regression analyses were performed to identify the clinical factors and construct a clinical model. Ultimately, a multivariable logistic regression analysis incorporating independent clinical factors and radiomics score was implemented to establish the final combined prediction model using a backward step-down selection procedure, and a clinical-radiomics nomogram was developed. The models were evaluated using calibration, receiver operating characteristic (ROC), and decision curve analyses. Results: Age, sex, stroke history, diabetes, baseline mRS, baseline National Institutes of Health Stroke Scale score, and radiomics score were independent predictors of AIS outcomes. The area under the ROC curve of the clinical-radiomics model was 0.868 (95% confidence interval, 0.825-0.910) in the training cohort and 0.890 (0.844-0.936) in the validation cohort, which was significantly larger than that of the clinical or radiomics models. The clinical radiomics nomogram was well calibrated (p > 0.05). The decision curve analysis indicated its clinical usefulness. Conclusion: The clinical-radiomics model outperformed individual clinical or radiomics models and achieved satisfactory performance in predicting AIS outcomes.
Objective: The presence of coagulative necrosis (CN) in clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) indicates a poor prognosis, while the absence of CN indicates a good prognosis. The purpose of this study was to build and validate a radiomics signature based on preoperative CT imaging data to estimate CN status in ccRCC. Materials and Methods: Altogether, 105 patients with pathologically confirmed ccRCC were retrospectively enrolled in this study and then divided into training (n = 72) and validation (n = 33) sets. Thereafter, 385 radiomics features were extracted from the three-dimensional volumes of interest of each tumor, and 10 traditional features were assessed by two experienced radiologists using triple-phase CT-enhanced images. A multivariate logistic regression algorithm was used to build the radiomics score and traditional predictors in the training set, and their performance was assessed and then tested in the validation set. The radiomics signature to distinguish CN status was then developed by incorporating the radiomics score and the selected traditional predictors. The receiver operating characteristic (ROC) curve was plotted to evaluate the predictive performance. Results: The area under the ROC curve (AUC) of the radiomics score, which consisted of 7 radiomics features, was 0.855 in the training set and 0.885 in the validation set. The AUC of the traditional predictor, which consisted of 2 traditional features, was 0.843 in the training set and 0.858 in the validation set. The radiomics signature showed the best performance with an AUC of 0.942 in the training set, which was then confirmed with an AUC of 0.969 in the validation set. Conclusion: The CT-based radiomics signature that incorporated radiomics and traditional features has the potential to be used as a non-invasive tool for preoperative prediction of CN in ccRCC.
Yu Luo;Zhun Huang;Zihan Gao;Bingbing Wang;Yanwei Zhang;Yan Bai;Qingxia Wu;Meiyun Wang
Korean Journal of Radiology
/
제25권2호
/
pp.189-198
/
2024
Objective: To investigate the prognostic utility of radiomics features extracted from 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) PET/CT combined with clinical factors and metabolic parameters in predicting progression-free survival (PFS) and overall survival (OS) in individuals diagnosed with extranodal nasal-type NK/T cell lymphoma (ENKTCL). Materials and Methods: A total of 126 adults with ENKTCL who underwent 18F-FDG PET/CT examination before treatment were retrospectively included and randomly divided into training (n = 88) and validation cohorts (n = 38) at a ratio of 7:3. Least absolute shrinkage and selection operation Cox regression analysis was used to select the best radiomics features and calculate each patient's radiomics scores (RadPFS and RadOS). Kaplan-Meier curve and Log-rank test were used to compare survival between patient groups risk-stratified by the radiomics scores. Various models to predict PFS and OS were constructed, including clinical, metabolic, clinical + metabolic, and clinical + metabolic + radiomics models. The discriminative ability of each model was evaluated using Harrell's C index. The performance of each model in predicting PFS and OS for 1-, 3-, and 5-years was evaluated using the time-dependent receiver operating characteristic (ROC) curve. Results: Kaplan-Meier curve analysis demonstrated that the radiomics scores effectively identified high- and low-risk patients (all P < 0.05). Multivariable Cox analysis showed that the Ann Arbor stage, maximum standardized uptake value (SUVmax), and RadPFS were independent risk factors associated with PFS. Further, β2-microglobulin, Eastern Cooperative Oncology Group performance status score, SUVmax, and RadOS were independent risk factors for OS. The clinical + metabolic + radiomics model exhibited the greatest discriminative ability for both PFS (Harrell's C-index: 0.805 in the validation cohort) and OS (Harrell's C-index: 0.833 in the validation cohort). The time-dependent ROC analysis indicated that the clinical + metabolic + radiomics model had the best predictive performance. Conclusion: The PET/CT-based clinical + metabolic + radiomics model can enhance prognostication among patients with ENKTCL and may be a non-invasive and efficient risk stratification tool for clinical practice.
Minjae Kim;Jeong Hyun Lee;Leehi Joo;Boryeong Jeong;Seonok Kim;Sungwon Ham;Jihye Yun;NamKug Kim;Sae Rom Chung;Young Jun Choi;Jung Hwan Baek;Ji Ye Lee;Ji-hoon Kim
Korean Journal of Radiology
/
제23권11호
/
pp.1078-1088
/
2022
Objective: To develop and validate a model using radiomics features from apparent diffusion coefficient (ADC) map to diagnose local tumor recurrence in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC). Materials and Methods: This retrospective study included 285 patients (mean age ± standard deviation, 62 ± 12 years; 220 male, 77.2%), including 215 for training (n = 161) and internal validation (n = 54) and 70 others for external validation, with newly developed contrast-enhancing lesions at the primary cancer site on the surveillance MRI following definitive treatment of HNSCC between January 2014 and October 2019. Of the 215 and 70 patients, 127 and 34, respectively, had local tumor recurrence. Radiomics models using radiomics scores were created separately for T2-weighted imaging (T2WI), contrast-enhanced T1-weighted imaging (CE-T1WI), and ADC maps using non-zero coefficients from the least absolute shrinkage and selection operator in the training set. Receiver operating characteristic (ROC) analysis was used to evaluate the diagnostic performance of each radiomics score and known clinical parameter (age, sex, and clinical stage) in the internal and external validation sets. Results: Five radiomics features from T2WI, six from CE-T1WI, and nine from ADC maps were selected and used to develop the respective radiomics models. The area under ROC curve (AUROC) of ADC radiomics score was 0.76 (95% confidence interval [CI], 0.62-0.89) and 0.77 (95% CI, 0.65-0.88) in the internal and external validation sets, respectively. These were significantly higher than the AUROC values of T2WI (0.53 [95% CI, 0.40-0.67], p = 0.006), CE-T1WI (0.53 [95% CI, 0.40-0.67], p = 0.012), and clinical parameters (0.53 [95% CI, 0.39-0.67], p = 0.021) in the external validation set. Conclusion: The radiomics model using ADC maps exhibited higher diagnostic performance than those of the radiomics models using T2WI or CE-T1WI and clinical parameters in the diagnosis of local tumor recurrence in HNSCC following definitive treatment.
Radiomics and deep learning have recently gained attention in the imaging assessment of various liver diseases. Recent research has demonstrated the potential utility of radiomics and deep learning in staging liver fibroses, detecting portal hypertension, characterizing focal hepatic lesions, prognosticating malignant hepatic tumors, and segmenting the liver and liver tumors. In this review, we outline the basic technical aspects of radiomics and deep learning and summarize recent investigations of the application of these techniques in liver disease.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.