Synthesis of diagnostic quality cancer pathology images by generative adversarial networks
Notice bibliographique
Résumé
Deep learning-based computer vision methods have recently made remarkable breakthroughs in the analysis and classification of cancer pathology images. However, there has been relatively little investigation of the utility of deep neural networks to synthesize medical images. In this study, we evaluated the efficacy of generative adversarial networks to synthesize high-resolution pathology images of 10 histological types of cancer, including five cancer types from The Cancer Genome Atlas and the five major histological subtypes of ovarian carcinoma. The quality of these images was assessed using a comprehensive survey of board-certified pathologists (n = 9) and pathology trainees (n = 6). Our results show that the real and synthetic images are classified by histotype with comparable accuracies and the synthetic images are visually indistinguishable from real images. Furthermore, we trained deep convolutional neural networks to diagnose the different cancer types and determined that the synthetic images perform as well as additional real images when used to supplement a small training set. These findings have important applications in proficiency testing of medical practitioners and quality assurance in clinical laboratories. Furthermore, training of computer-aided diagnostic systems can benefit from synthetic images where labeled datasets are limited (e.g. rare cancers). We have created a publicly available website where clinicians and researchers can attempt questions from the image survey (http://gan.aimlab.ca/). © 2020 Pathological Society of Great Britain and Ireland. Published by John Wiley & Sons, Ltd.
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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 | 0,002 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».