For patients suffering from brain tumor, prognosis estimation and treatment decisions are made by a multidisciplinary team based on a set of preoperative MR scans. Currently, the lack of standardized and automatic methods for tumor detection and generation of clinical reports represents a major hurdle. In this study, we investigate glioblastomas, lower grade gliomas, meningiomas, and metastases, through four cohorts of up to 4000 patients. Tumor segmentation models were trained using the AGU-Net architecture with different preprocessing steps and protocols. Segmentation performances were assessed in-depth using a wide-range of voxel and patient-wise metrics covering volume, distance, and probabilistic aspects. Finally, two software solutions have been developed, enabling an easy use of the trained models and standardized generation of clinical reports: Raidionics and Raidionics-Slicer. Segmentation performances were quite homogeneous across the four different brain tumor types, with an average true positive Dice ranging between 80% and 90%, patient-wise recall between 88% and 98%, and patient-wise precision around 95%. With our Raidionics software, running on a desktop computer with CPU support, tumor segmentation can be performed in 16 to 54 seconds depending on the dimensions of the MRI volume. For the generation of a standardized clinical report, including the tumor segmentation and features computation, 5 to 15 minutes are necessary. All trained models have been made open-access together with the source code for both software solutions and validation metrics computation. In the future, an automatic classification of the brain tumor type would be necessary to replace manual user input. Finally, the inclusion of post-operative segmentation in both software solutions will be key for generating complete post-operative standardized clinical reports.


翻译:对于患有脑肿瘤的患者,预测估计和治疗决定由一个多学科小组根据一套手术前MR扫描进行。目前,缺乏标准化和自动的肿瘤检测和临床报告生成方法是一个重大障碍。在本研究中,我们通过四组多达4 000名患者的组群,对患有脑肿瘤的患者进行调查,预测和治疗估计和治疗决定由一个多学科小组根据一套手术前MR扫描进行。目前,缺乏标准化和自动的肿瘤检测和临床报告的生成方法是一个重大障碍。最后,我们开发了两种软件解决方案,便于使用经过训练的模型和标准化的临床报告:瑞迪尼科和瑞迪奥斯-造影师。在四种不同的脑肿瘤类型中,对肿瘤的分解功能表现非常一致,平均为80%和90%的开放解析,对病人的分解作用进行了深度评估,在88%和98%之间,对病人的分解方法进行了广泛的自动分解度度度度度测量,在数量上,在计算机分解的分解后,将使用经过训练的分解系统,在计算机分解的分解后,将进行最后分解到16个分解的分解的分解的分解系统,将进行。在计算机分解中,在计算机分解的分解的分解中,将自动分解中,将全部进行一个分解的分解的分解到整个的分解。

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