Computer‐extracted features of nuclear morphology in hematoxylin and eosin images distinguish <scp>s</scp>tage <scp>II</scp> and <scp>IV</scp> colon tumors
Notice bibliographique
Résumé
We assessed the utility of quantitative features of colon cancer nuclei, extracted from digitized hematoxylin and eosin-stained whole slide images (WSIs), to distinguish between stage II and stage IV colon cancers. Our discovery cohort comprised 100 stage II and stage IV colon cancer cases sourced from the University Hospitals Cleveland Medical Center (UHCMC). We performed initial (independent) model validation on 51 (143) stage II and 79 (54) stage IV colon cancer cases from UHCMC (The Cancer Genome Atlas's Colon Adenocarcinoma, TCGA-COAD, cohort). Our approach comprised the following steps: (1) a fully convolutional deep neural network with VGG-18 architecture was trained to locate cancer on WSIs; (2) another deep-learning model based on Mask-RCNN with Resnet-50 architecture was used to segment all nuclei from within the identified cancer region; (3) a total of 26 641 quantitative morphometric features pertaining to nuclear shape, size, and texture were extracted from within and outside tumor nuclei; (4) a random forest classifier was trained to distinguish between stage II and stage IV colon cancers using the five most discriminatory features selected by the Wilcoxon rank-sum test. Our trained classifier using these top five features yielded an AUC of 0.81 and 0.78, respectively, on the held-out cases in the UHCMC and TCGA validation sets. For 197 TCGA-COAD cases, the Cox proportional hazards model yielded a hazard ratio of 2.20 (95% CI 1.24-3.88) with a concordance index of 0.71, using only the top five features for risk stratification of overall survival. The Kaplan-Meier estimate also showed statistically significant separation between the low-risk and high-risk patients, with a log-rank P value of 0.0097. Finally, unsupervised clustering of the top five features revealed that stage IV colon cancers with peritoneal spread were morphologically more similar to stage II colon cancers with no long-term metastases than to stage IV colon cancers with hematogenous spread. © 2022 The Authors. The Journal of Pathology published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of The Pathological Society of Great Britain and Ireland.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».