Published October 21, 2021 | Version v1
Publication Open

Clinical applications of artificial intelligence and radiomics in neuro-oncology imaging

Creators

  • 1. Mansoura University
  • 2. University of Louisville
  • 3. Mansoura University Hospital
  • 4. Port Said University

Description

This article is a comprehensive review of the basic background, technique, and clinical applications of artificial intelligence (AI) and radiomics in the field of neuro-oncology. A variety of AI and radiomics utilized conventional and advanced techniques to differentiate brain tumors from non-neoplastic lesions such as inflammatory and demyelinating brain lesions. It is used in the diagnosis of gliomas and discrimination of gliomas from lymphomas and metastasis. Also, semiautomated and automated tumor segmentation has been developed for radiotherapy planning and follow-up. It has a role in the grading, prediction of treatment response, and prognosis of gliomas. Radiogenomics allowed the connection of the imaging phenotype of the tumor to its molecular environment. In addition, AI is applied for the assessment of extra-axial brain tumors and pediatric tumors with high performance in tumor detection, classification, and stratification of patient's prognoses.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

هذه المقالة هي مراجعة شاملة للخلفية الأساسية والتقنية والتطبيقات السريرية للذكاء الاصطناعي (AI) وعلم الأشعة في مجال الأورام العصبية. استخدمت مجموعة متنوعة من الذكاء الاصطناعي والراديوميات التقنيات التقليدية والمتقدمة للتمييز بين أورام المخ والآفات غير الورمية مثل آفات الدماغ الالتهابية والمزيل للميالين. يستخدم في تشخيص الأورام الدبقية وتمييز الأورام الدبقية من الأورام اللمفاوية والانبثاث. كما تم تطوير تجزئة الأورام شبه الآلية والآلية لتخطيط العلاج الإشعاعي ومتابعته. وله دور في التصنيف والتنبؤ باستجابة العلاج وتشخيص الأورام الدبقية. سمح علم الجينوم الإشعاعي بربط النمط الظاهري للتصوير للورم ببيئته الجزيئية. بالإضافة إلى ذلك، يتم تطبيق الذكاء الاصطناعي لتقييم أورام الدماغ خارج المحور وأورام الأطفال ذات الأداء العالي في الكشف عن الأورام وتصنيفها وتقسيمها إلى طبقات.

Translated Description (French)

Cet article est un examen complet du contexte de base, de la technique et des applications cliniques de l'intelligence artificielle (IA) et de la radiomique dans le domaine de la neuro-oncologie. Une variété d'IA et de radiomics ont utilisé des techniques conventionnelles et avancées pour différencier les tumeurs cérébrales des lésions non néoplasiques telles que les lésions cérébrales inflammatoires et démyélinisantes. Il est utilisé dans le diagnostic des gliomes et la discrimination des gliomes des lymphomes et des métastases. En outre, une segmentation tumorale semi-automatisée et automatisée a été développée pour la planification et le suivi de la radiothérapie. Il joue un rôle dans le classement, la prédiction de la réponse au traitement et le pronostic des gliomes. La radiogénomique a permis de relier le phénotype d'imagerie de la tumeur à son environnement moléculaire. En outre, l'IA est appliquée pour l'évaluation des tumeurs cérébrales extra-axiales et des tumeurs pédiatriques avec de hautes performances dans la détection, la classification et la stratification des pronostics des patients.

Translated Description (Spanish)

Este artículo es una revisión exhaustiva de los antecedentes básicos, la técnica y las aplicaciones clínicas de la inteligencia artificial (IA) y la radiómica en el campo de la neurooncología. Una variedad de IA y radiomics utilizaron técnicas convencionales y avanzadas para diferenciar los tumores cerebrales de las lesiones no neoplásicas, como las lesiones cerebrales inflamatorias y desmielinizantes. Se utiliza en el diagnóstico de gliomas y en la discriminación de los gliomas de los linfomas y las metástasis. Además, se ha desarrollado una segmentación tumoral semiautomatizada y automatizada para la planificación y el seguimiento de la radioterapia. Tiene un papel en la clasificación, la predicción de la respuesta al tratamiento y el pronóstico de los gliomas. La radiogenómica permitió la conexión del fenotipo de imagen del tumor con su entorno molecular. Además, la IA se aplica para la evaluación de tumores cerebrales extraaxiales y tumores pediátricos con alto rendimiento en la detección, clasificación y estratificación de los pronósticos de los pacientes.

Files

s13244-021-01102-6.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8bbd5c96055bb1b8da5a02e0c6b40659
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التطبيقات السريرية للذكاء الاصطناعي والإشعاعي في تصوير الأورام العصبية
Translated title (French)
Applications cliniques de l'intelligence artificielle et de la radiomique en imagerie neuro-oncologique
Translated title (Spanish)
Aplicaciones clínicas de la inteligencia artificial y la radiómica en imágenes neurooncológicas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3207137289
DOI
10.1186/s13244-021-01102-6

Is supplement to
https://openalex.org/W4384946665 (Other)
https://openalex.org/W4296900505 (Other)
https://openalex.org/W4255189173 (Other)
https://openalex.org/W3031917654 (Other)
https://openalex.org/W2961523772 (Other)
https://openalex.org/W2944203898 (Other)
https://openalex.org/W2906672079 (Other)
https://openalex.org/W2809343516 (Other)
https://openalex.org/W2792347954 (Other)
https://openalex.org/W2791434829 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1209137430
  • https://openalex.org/W1641498739
  • https://openalex.org/W1884191083
  • https://openalex.org/W2027444407
  • https://openalex.org/W2047179552
  • https://openalex.org/W2098812986
  • https://openalex.org/W2171953429
  • https://openalex.org/W2221563957
  • https://openalex.org/W2299259464
  • https://openalex.org/W2326059109
  • https://openalex.org/W2338116242
  • https://openalex.org/W2509283263
  • https://openalex.org/W2517065464
  • https://openalex.org/W2519238003
  • https://openalex.org/W2522754492
  • https://openalex.org/W2531512145
  • https://openalex.org/W2587988788
  • https://openalex.org/W2589849966
  • https://openalex.org/W2593808165
  • https://openalex.org/W2604943969
  • https://openalex.org/W2606049991
  • https://openalex.org/W2606926876
  • https://openalex.org/W2616905939
  • https://openalex.org/W2624092670
  • https://openalex.org/W2678747063
  • https://openalex.org/W2725008604
  • https://openalex.org/W2735229934
  • https://openalex.org/W2737907665
  • https://openalex.org/W2741586856
  • https://openalex.org/W2746507800
  • https://openalex.org/W2751538714
  • https://openalex.org/W2751548274
  • https://openalex.org/W2762559025
  • https://openalex.org/W2763355946
  • https://openalex.org/W2765933949
  • https://openalex.org/W2767121451
  • https://openalex.org/W2771506517
  • https://openalex.org/W2786907498
  • https://openalex.org/W2788353360
  • https://openalex.org/W2792090783
  • https://openalex.org/W2793691907
  • https://openalex.org/W2794728619
  • https://openalex.org/W2802159733
  • https://openalex.org/W2802480600
  • https://openalex.org/W2803449356
  • https://openalex.org/W2803760365
  • https://openalex.org/W2804850886
  • https://openalex.org/W2806997373
  • https://openalex.org/W2808480572
  • https://openalex.org/W2810349670
  • https://openalex.org/W2886789853
  • https://openalex.org/W2886868337
  • https://openalex.org/W2887482411
  • https://openalex.org/W2891434857
  • https://openalex.org/W2893043043
  • https://openalex.org/W2896723628
  • https://openalex.org/W2900422713
  • https://openalex.org/W2900580642
  • https://openalex.org/W2900923974
  • https://openalex.org/W2901132488
  • https://openalex.org/W2901381629
  • https://openalex.org/W2901383625
  • https://openalex.org/W2902395200
  • https://openalex.org/W2902684876
  • https://openalex.org/W2903220004
  • https://openalex.org/W2905399995
  • https://openalex.org/W2908536554
  • https://openalex.org/W2912704013
  • https://openalex.org/W2912881766
  • https://openalex.org/W2912884588
  • https://openalex.org/W2914646338
  • https://openalex.org/W2919363685
  • https://openalex.org/W2919392656
  • https://openalex.org/W2921746589
  • https://openalex.org/W2923221258
  • https://openalex.org/W2928374940
  • https://openalex.org/W2931870777
  • https://openalex.org/W2933911254
  • https://openalex.org/W2941168924
  • https://openalex.org/W2943751885
  • https://openalex.org/W2945478270
  • https://openalex.org/W2945646064
  • https://openalex.org/W2948085086
  • https://openalex.org/W2949513994
  • https://openalex.org/W2950086191
  • https://openalex.org/W2952810107
  • https://openalex.org/W2955569215
  • https://openalex.org/W2963644940
  • https://openalex.org/W2965286438
  • https://openalex.org/W2966567485
  • https://openalex.org/W2971215256
  • https://openalex.org/W2975172371
  • https://openalex.org/W2980999274
  • https://openalex.org/W2981763132
  • https://openalex.org/W2989953632
  • https://openalex.org/W2990321943
  • https://openalex.org/W2998717612
  • https://openalex.org/W2999019975
  • https://openalex.org/W3005131632
  • https://openalex.org/W3006980493
  • https://openalex.org/W3010798784
  • https://openalex.org/W3011116925
  • https://openalex.org/W3012198273
  • https://openalex.org/W3013640783
  • https://openalex.org/W3013732172
  • https://openalex.org/W3015688825
  • https://openalex.org/W3024654886
  • https://openalex.org/W3033752047
  • https://openalex.org/W3034035069
  • https://openalex.org/W3036758456
  • https://openalex.org/W3041316123
  • https://openalex.org/W3041619072
  • https://openalex.org/W3044524679
  • https://openalex.org/W3045506849
  • https://openalex.org/W3049752087
  • https://openalex.org/W3087446612
  • https://openalex.org/W3089021530
  • https://openalex.org/W3090510192
  • https://openalex.org/W3091958013
  • https://openalex.org/W3092047277
  • https://openalex.org/W3094736013
  • https://openalex.org/W3095642462
  • https://openalex.org/W3107794477
  • https://openalex.org/W3127112693
  • https://openalex.org/W3127229609
  • https://openalex.org/W3166254419