Automated detection and quantification of breast cancer brain metastases in an animal model using democratized machine learning tools
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Advances in digital whole-slide imaging and machine learning (ML) provide new opportunities for automated examination and quantification of histopathological slides to support pathologists and biologists. However, implementation of ML tools often requires advanced skills in computer science that may not be immediately available in the traditional wet-lab environment. Here, we propose a simple and accessible workflow to automate detection and quantification of brain epithelial metastases on digitized histological slides. We leverage 100 Hematoxylin & Eosin (H&E)-stained whole slide images (WSIs) from 25 Balb/c mice with various level of brain metastatic tumor burden. A supervised training of the Trainable Weka Segmentation (TWS) from Fiji was achieved from annotated WSIs. Upon comparison with manually drawn regions, it is apparent that the algorithm learned to identify and segment cancer cell-specific nuclei and normal brain tissue. Our approach resulted in a robust and highly concordant correlation between automated metastases quantification of brain metastases and manual human assessment (R 2 = 0.8783; P < 0.0001). This simple approach is amenable to other similar analyses, including that of human tissues. Widespread adoption of these tools aims to democratize ML and improve precision in traditionally qualitative tasks in histopathology-based research.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».