undefined

Ranking attention multiple instance learning for lymph node metastasis prediction on multicenter cervical cancer MRI

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Jin, Shan; Xu, Hongming; Dong, Yue; Wang, Xiaofeng; Hao, Xinyu; Qin, Fengying; Wang, Ranran; Cong, Fengyu

Tiivistelmä

Purpose In the current clinical diagnostic process, the gold standard for lymph node metastasis (LNM) diagnosis is histopathological examination following surgical lymphadenectomy. Developing a non-invasive and preoperative method for predicting LNM is necessary and holds significant clinical importance. Methods We develop a ranking attention multiple instance learning (RA-MIL) model that integrates convolutional neural networks (CNNs) and ranking attention pooling to diagnose LNM from T2 MRI. Our RA-MIL model applies the CNNs to derive imaging features from 2D MRI slices and employs ranking attention pooling to create patient-level feature representation for diagnostic classification. Based on the MIL and attention theory, informative regions of top-ranking MRI slices from LNM-positive patients are visualized to enhance the interpretability of automatic LNM prediction. This retrospective study collected 300 female patients with cervical cancer who underwent T2-weighted magnetic resonance imaging (MRI) scanning and histopathological diagnosis from one hospital (289 patients) and one open-source dataset (11 patients). Results Our RA-MIL model delivers promising LNM prediction performance, achieving the area under the receiver operating characteristic curve (AUC) of 0.809 on the internal test set and 0.833 on the public dataset. Experiments show significant improvements in LNM status prediction using the proposed RA-MIL model compared with other state-of-the-art (SOTA) comparative deep learning models. Conclusions The developed RA-MIL model has the potential to serve as a non-invasive auxiliary tool for preoperative LNM prediction, offering visual interpretability regarding informative MRI slices and regions in LNM-positive patients.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Wiley

Volyymi

25

Numero

12

Artikkelinumero

e14547

Julkaisu­foorumi

59582

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Tietojenkäsittely ja informaatiotieteet; Syöpätaudit

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Yhdysvallat (USA)

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1002/acm2.14547

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä