针对细胞学不确定甲状腺结节的深度学习算法:与分子检测的比较和联合应用
Deep-Learning Algorithm for Indeterminate Thyroid Nodules: Comparison and Combination with Molecular Testing
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在Bethesda III甲状腺结节中,超声CNN模型AUC为0.73,特异性高于分子检测,可补充分子检测识别低风险结节。
细胞学结果不确定的甲状腺结节(Bethesda III)具有中等恶性风险,分子检测被广泛用于决定手术还是监测,但其费用高昂且并非普遍可及。我们研究了将卷积神经网络(CNN)应用于常规超声图像能否对 Bethesda III 结节进行分层,以及它与分子检测相比和联合使用时的表现。我们回顾性识别了来自 418 例接受分子检测(Afirma 或 ThyroSeq)患者的 466 条结节记录。一个在确定性结节上预训练的 CNN 通过软标签和迁移学习被适配到不确定结节上。去除重复记录后,119 个具有手术病理的结节用于开发,47 个留出用于测试。在测试集上,深度学习(DL)模型的 AUC 为 0.73(95% CI 0.51-0.94),而分子检测为 0.55(0.38-0.71)(P = 0.15)。在沿用原始算法的截断值下,DL 模型比分子检测更具特异性(0.95 vs 0.32;P < 0.001),阳性预测值更高(0.67 vs 0.21),敏感性更低(0.44 vs 0.78;P = 0.25),阴性预测值相似(0.88 vs 0.86)。所有六个 DL 阳性测试结节均为分子阳性,且 DL 输出将分子阳性结节分为高风险组(4/6 恶性)和较低风险组(3/27 恶性;P = 0.01)。手术验证强烈受分子结果驱动(阳性结果中 99% vs 阴性结果中 19%),且分子检测的准确性取决于平台。对 DL 输出、结节大小和分子结果进行逻辑回归时剔除了 DL 项,且未能在单独 DL 输出基础上有所改善。超声 DL 补充了 Bethesda III 结节的分子检测,特别是通过识别恶性风险较低的分子阳性结节。
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来源:arXiv · Image and Video Processing · arxiv.org