Histologic tissue components provide major cues for machine learning-based prostate cancer detection and grading on prostatectomy specimens
Notice bibliographique
Résumé
Automatically detecting and grading cancerous regions on radical prostatectomy (RP) sections facilitates graphical and quantitative pathology reporting, potentially benefitting post-surgery prognosis, recurrence prediction, and treatment planning after RP. Promising results for detecting and grading prostate cancer on digital histopathology images have been reported using machine learning techniques. However, the importance and applicability of those methods have not been fully investigated. We computed three-class tissue component maps (TCMs) from the images, where each pixel was labeled as nuclei, lumina, or other. We applied seven different machine learning approaches: three non-deep learning classifiers with features extracted from TCMs, and four deep learning, using transfer learning with the 1) TCMs, 2) nuclei maps, 3) lumina maps, and 4) raw images for cancer detection and grading on whole-mount RP tissue sections. We performed leave-one-patient-out cross-validation against expert annotations using 286 whole-slide images from 68 patients. For both cancer detection and grading, transfer learning using TCMs performed best. Transfer learning using nuclei maps yielded slightly inferior overall performance, but the best performance for classifying higher-grade cancer. This suggests that 3-class TCMs provide the major cues for cancer detection and grading primarily using nucleus features, which are the most important information for identifying higher-grade cancer.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».