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Enregistrement W3007406909 · doi:10.1101/2020.02.25.965038

Predicting Endometrial Cancer Subtypes and Molecular Features from Histopathology Images Using Multi-resolution Deep Learning Models

2020· preprint· en· W3007406909 sur OpenAlexfundno aff
Runyu Hong, Wenke Liu, Deborah F. DeLair, Narges Razavian, David Fenyö

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2020
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueAI in cancer detection
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesYork University
Mots-clésSubtypingHistopathologyEndometrial cancerComputational biologyMutationDigital pathologyPathologyComputer scienceBiologyArtificial intelligenceCancerMedicineGeneInternal medicineGenetics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Summary The determination of endometrial carcinoma histological subtypes, molecular subtypes, and mutation status is a critical diagnostic process that directly affects patients’ prognosis and treatment options. Compared to the histopathological approach, however, the availability of molecular subtyping is limited as it can only be accurately obtained by genomic sequencing, which may be cost prohibitive. Here, we implemented a customized multi-resolution deep convolutional neural network, Panoptes, that predicts not only the histological subtypes, but also molecular subtypes and 18 common gene mutations based on digitized H&E stained pathological images. The model achieved high accuracy and generalized well on independent datasets. Our results suggest that Panoptes has potential clinical application of helping pathologists determine molecular subtypes and mutations of endometrial carcinoma without sequencing. Significance Recently, molecular subtyping and mutation status are increasingly utilized in clinical practice as they offer better-informed prognosis and the possibility of individualized therapies for endometrial carcinoma patients. Taking advantage of the multi-resolution nature of the whole slide digital histopathology images, our Panoptes models integrate features of different magnification and make accurate predictions of histological subtypes, molecular subtypes, and key mutations in much faster workflows compared to conventional sequencing-based analyses. Feature extraction and visualization revealed that the model relied on human-interpretable patterns. Overall, our multi-resolution deep learning model is capable of assisting pathologists determine molecular subtypes of endometrial carcinoma, which can potentially accelerate diagnosis process.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,765
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0010,002
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,028
Tête enseignante GPT0,243
Écart entre enseignants0,215 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations23
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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