Suscribirse

U-net convolutional neural network applied to progressive fibrotic interstitial lung disease: Is progression at CT scan associated with a clinical outcome? - 23/12/23

Doi : 10.1016/j.resmer.2023.101058 
Xavier Guerra a, , 1 , Simon Rennotte b, 2, Catalin Fetita b, 2, Marouane Boubaya c, 1, Marie-Pierre Debray d, 3, Dominique Israël-Biet e, f, 4, Jean-François Bernaudin g, h, 5, Dominique Valeyre g, i, 1, Jacques Cadranel h, j, 6, Jean-Marc Naccache k, 7, Hilario Nunes g, i, 1, Pierre-Yves Brillet a, g, 1
a Department of Radiology, Avicenne Hospital, Assistance Publique - Hôpitaux de Paris, Bobigny, France 
b Samovar Laboratory, Télécom SudParis, Institut Polytechnique de Paris, Evry, France 
c Clinical Research Unit, Avicenne Hospital, Assistance Publique - Hôpitaux de Paris, Sorbonne Paris-Nord, Bobigny, France 
d Department of Radiology, Bichat-Claude Bernard Hospital, Assistance Publique - Hôpitaux de Paris, Paris, France 
e Department of Pulmonology, Georges Pompidou European Hospital, Assistance Publique - Hôpitaux de Paris, Paris, France 
f Université Paris – Cité, Paris, France 
g INSERM UMR 1272 Hypoxie & Poumon SMBH, Université Sorbonne Paris – Nord, Bobigny, France 
h Medicine Sorbonne Université, Paris, France 
i Department of Pulmonology, Avicenne Hospital, Assistance Publique - Hôpitaux de Paris, Bobigny, France 
j Department of Pulmonology, Tenon Hospital, Assistance Publique - Hôpitaux de Paris, Paris, France 
k Department of Pulmonology, Groupe Hospitalier Paris Saint Joseph, Paris, France 

Corresponding author at: Radiology department, Avicenne Hospital, 125 Rue de Stalingrad, 93000 Bobigny, France.Radiology departmentAvicenne Hospital125 Rue de StalingradBobigny93000France

Abstract

Background

Computational advances in artificial intelligence have led to the recent emergence of U-Net convolutional neural networks (CNNs) applied to medical imaging. Our objectives were to assess the progression of fibrotic interstitial lung disease (ILD) using routine CT scans processed by a U-Net CNN developed by our research team, and to identify a progression threshold indicative of poor prognosis.

Methods

CT scans and clinical history of 32 patients with idiopathic fibrotic ILDs were retrospectively reviewed. Successive CT scans were processed by the U-Net CNN and ILD quantification was obtained. Correlation between ILD and FVC changes was assessed. ROC curve was used to define a threshold of ILD progression rate (PR) to predict poor prognostic (mortality or lung transplantation). The PR threshold was used to compare the cohort survival with Kaplan Mayer curves and log-rank test.

Results

The follow-up was 3.8 ± 1.5 years encompassing 105 CT scans, with 3.3 ± 1.1 CT scans per patient. A significant correlation between ILD and FVC changes was obtained (p = 0.004, ρ = -0.30 [95% CI: -0.16 to -0.45]). Sixteen patients (50%) experienced unfavorable outcome including 13 deaths and 3 lung transplantations. ROC curve analysis showed an aera under curve of 0.83 (p < 0.001), with an optimal cut-off PR value of 4%/year. Patients exhibiting a PR ≥ 4%/year during the first two years had a poorer prognosis (p = 0.001).

Conclusions

Applying a U-Net CNN to routine CT scan allowed identifying patients with a rapid progression and unfavorable outcome.

El texto completo de este artículo está disponible en PDF.

Keywords : Interstitial lung disease, Pulmonary fibrosis, Progression disease, Neural networks (computer)

Abbreviations : AE, AI, CI, CNN, FVC, IIP, ILD, ILD%, i-NSIP, IPF, IQR, PFT, PR, SD, u-IIP


Esquema


© 2023  SPLF and Elsevier Masson SAS. Reservados todos los derechos.
Añadir a mi biblioteca Eliminar de mi biblioteca Imprimir
Exportación

    Exportación citas

  • Fichero

  • Contenido

Vol 85

Artículo 101058- juin 2024 Regresar al número
Artículo precedente Artículo precedente
  • Cancer-associated thrombosis: How many patients seen in clinical practice would be eligible for a direct oral anticoagulant randomized controlled trial?
  • Bastien Petit, Simon Soudet, Géraldine Poenou, Emma Zarrat, Sandrine Accassat, Ludovic Plaisance, Hélène Helfer, Valentine Mismetti, Claire Le Hello, Marie-Antoinette Sevestre, Isabelle Mahé, Laurent Bertoletti
| Artículo siguiente Artículo siguiente
  • Residual upper airway obstruction during nocturnal noninvasive ventilation despite high positive expiratory pressure. Impact of oronasal mask to nasal mask switch
  • Pierre Tankéré, Marjolaine Georges, Caroline Abdulmalak, Deborah Schenesse, Guillaume Beltramo, Amaury Berrier, Philippe Bonniaud, Claudio Rabec

Bienvenido a EM-consulte, la referencia de los profesionales de la salud.
El acceso al texto completo de este artículo requiere una suscripción.

¿Ya suscrito a @@106933@@ revista ?

@@150455@@ Voir plus

Mi cuenta


Declaración CNIL

EM-CONSULTE.COM se declara a la CNIL, la declaración N º 1286925.

En virtud de la Ley N º 78-17 del 6 de enero de 1978, relativa a las computadoras, archivos y libertades, usted tiene el derecho de oposición (art.26 de la ley), el acceso (art.34 a 38 Ley), y correcta (artículo 36 de la ley) los datos que le conciernen. Por lo tanto, usted puede pedir que se corrija, complementado, clarificado, actualizado o suprimido información sobre usted que son inexactos, incompletos, engañosos, obsoletos o cuya recogida o de conservación o uso está prohibido.
La información personal sobre los visitantes de nuestro sitio, incluyendo su identidad, son confidenciales.
El jefe del sitio en el honor se compromete a respetar la confidencialidad de los requisitos legales aplicables en Francia y no de revelar dicha información a terceros.


Todo el contenido en este sitio: Copyright © 2026 Elsevier, sus licenciantes y colaboradores. Se reservan todos los derechos, incluidos los de minería de texto y datos, entrenamiento de IA y tecnologías similares. Para todo el contenido de acceso abierto, se aplican los términos de licencia de Creative Commons.