liu.seSök publikationer i DiVA
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Fusion of electronic health records and radiographic images for a multimodal deep learning prediction model of atypical femur fractures
Linköpings universitet, Medicinska fakulteten. Region Östergötland, Centrum för kirurgi, ortopedi och cancervård, Ortopedkliniken i Linköping. Linköpings universitet, Institutionen för biomedicinska och kliniska vetenskaper, Avdelningen för kirurgi, ortopedi och onkologi. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. (Wallenberg Centre for Molecular Medicine)ORCID-id: 0000-0003-0677-9265
Linköpings universitet, Institutionen för medicinsk teknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.ORCID-id: 0009-0009-4184-6452
Linköpings universitet, Institutionen för medicinsk teknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
Linköpings universitet, Institutionen för medicinsk teknik, Avdelningen för medicinsk teknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Linköpings universitet, Centrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIV. Linköpings universitet, Institutionen för datavetenskap, Statistik och maskininlärning.ORCID-id: 0000-0001-7061-7995
2024 (Engelska)Ingår i: Computers in Biology and Medicine, ISSN 0010-4825, E-ISSN 1879-0534, Vol. 168, artikel-id 107704Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Atypical femur fractures (AFF) represent a very rare type of fracture that can be difficult to discriminate radiologically from normal femur fractures (NFF). AFFs are associated with drugs that are administered to prevent osteoporosis-related fragility fractures, which are highly prevalent in the elderly population. Given that these fractures are rare and the radiologic changes are subtle currently only 7% of AFFs are correctly identified, which hinders adequate treatment for most patients with AFF. Deep learning models could be trained to classify automatically a fracture as AFF or NFF, thereby assisting radiologists in detecting these rare fractures. Historically, for this classification task, only imaging data have been used, using convolutional neural networks (CNN) or vision transformers applied to radiographs. However, to mimic situations in which all available data are used to arrive at a diagnosis, we adopted an approach of deep learning that is based on the integration of image data and tabular data (from electronic health records) for 159 patients with AFF and 914 patients with NFF. We hypothesized that the combinatorial data, compiled from all the radiology departments of 72 hospitals in Sweden and the Swedish National Patient Register, would improve classification accuracy, as compared to using only one modality. At the patient level, the area under the ROC curve (AUC) increased from 0.966 to 0.987 when using the integrated set of imaging data and seven pre-selected variables, as compared to only using imaging data. More importantly, the sensitivity increased from 0.796 to 0.903. We found a greater impact of data fusion when only a randomly selected subset of available images was used to make the image and tabular data more balanced for each patient. The AUC then increased from 0.949 to 0.984, and the sensitivity increased from 0.727 to 0.849.

These AUC improvements are not large, mainly because of the already excellent performance of the CNN (AUC of 0.966) when only images are used. However, the improvement is clinically highly relevant considering the importance of accuracy in medical diagnostics. We expect an even greater effect when imaging data from a clinical workflow, comprising a more diverse set of diagnostic images, are used.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Elsevier, 2024. Vol. 168, artikel-id 107704
Nyckelord [en]
Atypical femoral fractures; Multimodal; Fusion; Deep learning
Nationell ämneskategori
Ortopedi Medicinsk bildvetenskap Radiologi och bildbehandling
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:liu:diva-199184DOI: 10.1016/j.compbiomed.2023.107704ISI: 001119023400001PubMedID: 37980797OAI: oai:DiVA.org:liu-199184DiVA, id: diva2:1811995
Forskningsfinansiär
Vinnova, 2021-01954Knut och Alice Wallenbergs StiftelseVetenskapsrådet, 2023-01942
Anmärkning

Funding: ITEA/VINNOVA [2021-01954]; Region Ostergotland; Knut and Alice Wallenberg Foundation; Swedish research council [2023-01942]

Tillgänglig från: 2023-11-15 Skapad: 2023-11-15 Senast uppdaterad: 2025-02-09Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(9359 kB)171 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 9359 kBChecksumma SHA-512
2e140e368329c3766712f36e612db941fbfee9debff71f7d7ef7b71292a8b6761559479f66e2dbe35180089e863bfe1bfe063ff1db01c9e0498033f92a23f95a
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextPubMed

Person

Schilcher, JörgEklund, Anders

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Schilcher, JörgNilsson, AlvaAndlid, OliverEklund, Anders
Av organisationen
Medicinska fakultetenOrtopedkliniken i LinköpingAvdelningen för kirurgi, ortopedi och onkologiCentrum för medicinsk bildvetenskap och visualisering, CMIVInstitutionen för medicinsk teknikTekniska fakultetenAvdelningen för medicinsk teknikStatistik och maskininlärning
I samma tidskrift
Computers in Biology and Medicine
OrtopediMedicinsk bildvetenskapRadiologi och bildbehandling

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 172 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
pubmed
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
pubmed
urn-nbn
Totalt: 517 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf