Whole slide image representation in bone marrow cytology
Notice bibliographique
Résumé
Abstract One of the goals of AI-based computational pathology is to generate compact WSI representations, identifying the essential information required for diagnosis. While such approaches have been applied to histopathology, few applications have been reported in cytology. Bone marrow aspirate cytology is the basis for key clinical decisions in hematology. However, visual inspection of aspirate specimens is a tedious and complex process subject to variation in interpretation, and hematopathology expertise is scarce. The ability to generate a compact representation of an aspirate specimen may form the basis for clinical decision support tools in hematology. We have previously published an end-to-end AI-based system for counting and classifying cells from bone marrow aspirate WSI. Using deep embeddings from this model, we construct bags of individual cell features from each WSI, and apply multiple instance learning to extract vector representations for each WSI. Using these representations in vector search, we achieved 0.58 ± 0.02 mAP@10 in WSI-level image retrieval, which outperforms the Random baseline (0.39 ± 0.1). Using a weighted k-nearest-neighbours (k-NN) model on these slide vectors, we predict five broad diagnostic labels on individual aspirate WSI with a weighted-macro-average F1 score of 0.57 ± 0.03 on the test set of 278 randomly sampled WSIs, which outperforms a classifier using empirical class prior probabilities (0.26 ± 0.02). We present the first example of exploring trainable mechanisms to generate compact, slide-level representations in bone marrow cytology with deep learning. This method has the potential to summarize complex semantic information in WSIs toward improved diagnostics in hematology, and may eventually support AI-assisted computational pathology approaches.
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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 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,003 | 0,002 |
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 ».