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Erschienen in: European Radiology 8/2021

18.01.2021 | Imaging Informatics and Artificial Intelligence

Harmonization of radiomic feature distributions: impact on classification of hepatic tissue in CT imaging

verfasst von: Hubert Beaumont, Antoine Iannessi, Anne-Sophie Bertrand, Jean Michel Cucchi, Olivier Lucidarme

Erschienen in: European Radiology | Ausgabe 8/2021

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Abstract

Objectives

Following the craze for radiomic features (RF), their lack of reliability raised the question of the generalizability of classification models. Inter-site harmonization of images therefore becomes a central issue. We compared RF harmonization processing designed to detect liver diseases in CT images.

Methods

We retrospectively analyzed 76 multi-center portal CT series of non-diseased (NDL) and diseased liver (DL) patients. In each series, we positioned volumes of interest in spleen and liver, then extracted 9 RF (histogram and texture). We evaluated two RF harmonization approaches. First, in each series, we computed the Z-score of liver measurements based on those computed in the spleen. Second, we evaluated the ComBat method according to each imaging center; parameters were computed in the spleen and applied to the liver. We compared RF distributions and classification performances before/after harmonization. We classified NDL versus spleen and versus DL tissues.

Results

The RF distributions were all different between liver and spleen (p < 0.05). The Z-score harmonization outperformed for the detection of liver versus spleen: AUC = 93.1% (p < 0.001). For the detection of DL versus NDL, in a case/control setting, we found no differences between the harmonizations: mean AUC = 73.6% (p = 0.49). Using the whole datasets, the performances were improved using ComBat (p = 0.05) AUC = 82.4% and degraded with Z-score AUC = 67.4% (p = 0.008).

Conclusions

Data harmonization requires to first focus on data structuring to not degrade the performances of subsequent classifications. Liver tissue classification after harmonization of spleen-based RF is a promising strategy for improving the detection of DL tissue.

Key Points

Variability of acquisition parameter makes radiomics of CT features non-reproducible.
Data harmonization can help circumvent the inter-site variability of acquisition protocols.
Inter-site harmonization must be carefully implemented and requires designing consistent data sets.
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Literatur
21.
Zurück zum Zitat Team RDC (2011) R: a language and environment for statistical computing. R Found Stat Comput 1:409 Team RDC (2011) R: a language and environment for statistical computing. R Found Stat Comput 1:409
28.
Zurück zum Zitat Reinert CP, Kloth C, Fritz J, Nikolaoua K, Horgera M (2018) Discriminatory CT-textural features in splenic infiltration of lymphoma versus splenomegaly in liver cirrhosis versus normal spleens in controls and evaluation of their role for longitudinal lymphoma monitoring. Eur J Radiol 104:129–135. https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2018.05.010 Reinert CP, Kloth C, Fritz J, Nikolaoua K, Horgera M (2018) Discriminatory CT-textural features in splenic infiltration of lymphoma versus splenomegaly in liver cirrhosis versus normal spleens in controls and evaluation of their role for longitudinal lymphoma monitoring. Eur J Radiol 104:129–135. https://​doi.​org/​10.​1016/​j.​ejrad.​2018.​05.​010
31.
Zurück zum Zitat Lee SJ, Zea R, Kim DH, Lubner MG, Deming DA, Pickhardt PJ (2018) CT texture features of liver parenchyma for predicting development of metastatic disease and overall survival in patients with colorectal cancer. Eur Radiol 28:1520–1528. https://doi.org/10.1007/s00330-017-5111-6 Lee SJ, Zea R, Kim DH, Lubner MG, Deming DA, Pickhardt PJ (2018) CT texture features of liver parenchyma for predicting development of metastatic disease and overall survival in patients with colorectal cancer. Eur Radiol 28:1520–1528. https://​doi.​org/​10.​1007/​s00330-017-5111-6
Metadaten
Titel
Harmonization of radiomic feature distributions: impact on classification of hepatic tissue in CT imaging
verfasst von
Hubert Beaumont
Antoine Iannessi
Anne-Sophie Bertrand
Jean Michel Cucchi
Olivier Lucidarme
Publikationsdatum
18.01.2021
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
European Radiology / Ausgabe 8/2021
Print ISSN: 0938-7994
Elektronische ISSN: 1432-1084
DOI
https://doi.org/10.1007/s00330-020-07641-8

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