Radiomics-Based Machine Learning to Support Visual Assessment for Improved Epilepsy Classification Using ۱۸F-FDG Brain PET
محل انتشار: مجله فیزیک پزشکی ایران، دوره: 22، شماره: 4
سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 2
فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJMP-22-4_002
تاریخ نمایه سازی: 12 آذر 1404
چکیده مقاله:
Introduction: This study explored radiomics-based machine learning (ML) models as complementary tools to visual evaluation for classifying drug-resistant epilepsy patients and healthy controls using ۱۸F-FDG brain Positron Emission Tomography (PET). Because visual interpretation can be subjective and variable, especially for novice readers, objective and reproducible computational methods are needed.Material and Methods: Twenty-one drug-resistant epilepsy patients and sixteen healthy controls underwent ¹⁸F-FDG brain PET imaging. From contralateral brain regions, ۹۲ radiomics features (first-order statistics and second-order texture matrices) were extracted. Feature selection included Student’s t-test, principal component analysis, and ridge regression. Logistic regression (LR) and support vector machine (SVM) classifiers were trained and evaluated using ۱۰-fold cross-validation and repeated ۸۰/۲۰ train–test splits. A permutation test (n = ۱۰۰۰) assessed whether differences between classifier performances were statistically significant. LR, chosen for its lower computational cost and interpretability, was used for comparison with human visual assessments.Results: Across six radiomics feature groups, LR models demonstrated strong performance, with mean accuracy of ۰.۹۴(۰.۰۵), precision ۰.۹۶(۰.۰۳), recall ۰.۹۲(۰.۱۰), specificity ۰.۹۷(۰.۰۲), and AUC ۰.۹۸(۰.۰۰). SVM models showed similarly high accuracy ۰.۹۸(۰.۰۱), precision ۰.۹۴(۰.۰۵), recall ۰.۹۶(۰.۰۳), specificity ۰.۹۸(۰.۰۱), and AUC ۰.۹۸(۰.۰۰). Novice visual assessments had moderate accuracy (۰.۶۲ and ۰.۶۷), perfect specificity, lower sensitivity (۰.۶۰ and ۰.۶۵), and AUCs of ۰.۸۰ and ۰.۸۲۵. The final LR model achieved a mean AUC of ۰.۹۶(۰.۰۱).Conclusion: This hybrid radiomics-visual approach improves classification accuracy in pre-surgical evaluation of drug-resistant epilepsy. By integrating quantitative radiomics with clinical interpretation, the framework reduces variability and improves reliability for less experienced clinicians.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Naghmeh Firouzi
Research Center for Molecular and Cellular Imaging, Advanced Medical Technologies and Equipment Institute, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
Hossein Ghadiri
Medical Physics and Biomedical Engineering Dept., Medical School, Tehran University of Medical Sciences
Elnaz Jenabi
Research Center for Nuclear Medicine, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
Parham Geramifar
Research Center for Nuclear Medicine, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :