Deep learning reconstruction in biparametric prostate MRI: Impact on qualitative and radiomics analyses - 23/05/25

Doi : 10.1016/j.redii.2025.100059 
Jérémy Dana a, b, c, d, 1, , Evan McNabb b, e, 1, Juan Castro a, Ibtisam Al-Qanoobi a, Yoshie Omiya a, b, Kenny Ah-Lan a, Véronique Fortier a, b, Giovanni Artho a, Caroline Reinhold a, b, Simon Gauvin a, b
a McGill University, Department of Diagnostic Radiology, Montréal, Canada 
b Research Institute of the McGill University Health Centre, Augmented Intelligence & Precision Health Laboratory (AIPHL), Montréal, Canada 
c Université de Strasbourg, Institut Hospitalo-Universitaire (IHU) Strasbourg, Strasbourg, France 
d Université de Strasbourg, Inserm U1110, Institute for Translational Medicine and Liver Disease, Strasbourg, France 
e McGill University Health Centre, Medical Imaging, Montréal, Canada 

Corresponding author at: McGill University, Department of Diagnostic Radiology, 1001 Boulevard Décarie, Montréal, QC H4A 3J, Canada.McGill UniversityDepartment of Diagnostic Radiology1001 Boulevard DécarieMontréalQCH4A 3JCanada

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Highlights

Overall image quality was not significantly improved using DLR on prostate MRI exams.
Most radiomics features were significantly different between non-DLR and DLR images.
Classifiers from MRI radiomics features must be aware of the reconstruction method.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abstract

Objective

To assess the impact of a commercially available deep learning reconstruction (DLR) algorithm on qualitative and radiomics analyses in prostate MRI.

Methods

This single-centre retrospective cohort included 25 consecutive patients who underwent a prostate MRI (1.5 T) in 2022. T2-weighted (T2WI), diffusion-weighted (DWI; b = 50, 1000, extrapolated 2000 s/mm2) and apparent diffusion coefficient (ADC) images were reconstructed using DLR and standard (non-DLR) techniques. The two sets were mixed and blind-reviewed independently by six radiologists. Images were qualitatively scored according to PI-QUAL score, overall image quality, diagnostic confidence, anatomical conspicuity, artifact, and noise. Transition and peripheral zones were segmented and radiomics features extracted from region-of-interests using Pyradiomics package. Qualitative criteria and radiomics were compared using a pairwise Wilcoxon signed-rank test.

Results

PI-QUAL score was not significantly different (p = 0.32). Overall image quality was not significantly different (p = 0.21 on T2WI and 0.56 on DWI/ADC). Noise was lower on DLR images for T2WI (p < 0.01) and DWI/ADC (p = 0.04). Diagnostic confidence in excluding clinically significant cancer (PI-RADS ≥ 3) in the transition zone was lower with DLR images (p = 0.02). In the transition zone, 89/93 (96 %) of the radiomics features were significantly different between non-DLR and DLR images on T2WI, 68/93 (73 %) on DWI b-2000 s/mm2, and 55/93 (59 %) on ADC images. In the peripheral zone, 91/93 (98 %) were significantly different on T2WI, 50/93 (54 %) on DWI b-2000 s/mm2, and 70/93 (75 %) on ADC images.

Conclusion

Radiomics features were significantly different on DLR images which should encourage caution for clinical and research purposes. DLR algorithm decreases noise while preserving overall image quality.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Deep learning reconstruction, Prostate MRI, Qualitative analysis, Radiomics

Abbreviations : MRI, DLR, T2WI, DWI, ADC


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