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Erschienen in: Abdominal Radiology 8/2021

22.03.2021 | Hepatobiliary

Predicting the stages of liver fibrosis with multiphase CT radiomics based on volumetric features

verfasst von: Enming Cui, Wansheng Long, Juanhua Wu, Qing Li, Changyi Ma, Yi Lei, Fan Lin

Erschienen in: Abdominal Radiology | Ausgabe 8/2021

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Abstract

Purposes

To develop and externally validate a multiphase computed tomography (CT)-based machine learning (ML) model for staging liver fibrosis (LF) by using whole liver slices.

Materials and methods

The development dataset comprised 232 patients with pathological analysis for LF, and the test dataset comprised 100 patients from an independent outside institution. Feature extraction was performed based on the precontrast (PCP), arterial (AP), portal vein (PVP) phase, and three-phase CT images. CatBoost was utilized for ML model investigation by using the features with good reproducibility. The diagnostic performance of ML models based on each single- and three-phase CT image was compared with that of radiologists’ interpretations, the aminotransferase-to-platelet ratio index, and the fibrosis index based on four factors (FIB-4) by using the receiver operating characteristic curve with the area under the curve (AUC) value.

Results

Although the ML model based on three-phase CT image (AUC = 0.65–0.80) achieved higher AUC value than that based on PCP (AUC = 0.56–0.69) and PVP (AUC = 0.51–0.74) in predicting various stage of LF, significant difference was not found. The best CT-based ML model (AUC = 0.65–0.80) outperformed the FIB-4 in differentiating advanced LF and cirrhosis and radiologists’ interpretation (AUC = 0.50–0.76) in the diagnosis of significant and advanced LF.

Conclusion

All PCP, PVP, and three-phase CT-based ML models can be an acceptable in assessing LF, and the performance of the PCP-based ML model is comparable to that of the enhanced CT image-based ML model.
Literatur
5.
Zurück zum Zitat Ragazzo TG, Paranagua-Vezozzo D, Lima FR, et al (2017) Accuracy of transient elastography-FibroScan®, acoustic radiation force impulse (ARFI) imaging, the enhanced liver fibrosis (ELF) test, APRI, and the FIB-4 index compared with liver biopsy in patients with chronic hepatitis C. Clinics (Sao Paulo) 72:516–525. https://doi.org/10.6061/clinics/2017(09)01CrossRef Ragazzo TG, Paranagua-Vezozzo D, Lima FR, et al (2017) Accuracy of transient elastography-FibroScan®, acoustic radiation force impulse (ARFI) imaging, the enhanced liver fibrosis (ELF) test, APRI, and the FIB-4 index compared with liver biopsy in patients with chronic hepatitis C. Clinics (Sao Paulo) 72:516–525. https://​doi.​org/​10.​6061/​clinics/​2017(09)01CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Dorogush AV, Ershov V, Gulin A (2018) CatBoost: gradient boosting with categorical features support. arXiv Prepr arXiv181011363 Dorogush AV, Ershov V, Gulin A (2018) CatBoost: gradient boosting with categorical features support. arXiv Prepr arXiv181011363
Metadaten
Titel
Predicting the stages of liver fibrosis with multiphase CT radiomics based on volumetric features
verfasst von
Enming Cui
Wansheng Long
Juanhua Wu
Qing Li
Changyi Ma
Yi Lei
Fan Lin
Publikationsdatum
22.03.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Abdominal Radiology / Ausgabe 8/2021
Print ISSN: 2366-004X
Elektronische ISSN: 2366-0058
DOI
https://doi.org/10.1007/s00261-021-03051-6

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