A Novel Hybrid Approach for Classifying Osteosarcoma Using Deep Feature Extraction and Multilayer Perceptron
Notice bibliographique
Résumé
Osteosarcoma is the most common type of bone cancer that tends to occur in teenagers and young adults. Due to crowded context, inter-class similarity, inter-class variation, and noise in H&E-stained (hematoxylin and eosin stain) histology tissue, pathologists frequently face difficulty in osteosarcoma tumor classification. In this paper, we introduced a hybrid framework for improving the efficiency of three types of osteosarcoma tumor (nontumor, necrosis, and viable tumor) classification by merging different types of CNN-based architectures with a multilayer perceptron (MLP) algorithm on the WSI (whole slide images) dataset. We performed various kinds of preprocessing on the WSI images. Then, five pre-trained CNN models were trained with multiple parameter settings to extract insightful features via transfer learning, where convolution combined with pooling was utilized as a feature extractor. For feature selection, a decision tree-based RFE was designed to recursively eliminate less significant features to improve the model generalization performance for accurate prediction. Here, a decision tree was used as an estimator to select the different features. Finally, a modified MLP classifier was employed to classify binary and multiclass types of osteosarcoma under the five-fold CV to assess the robustness of our proposed hybrid model. Moreover, the feature selection criteria were analyzed to select the optimal one based on their execution time and accuracy. The proposed model achieved an accuracy of 95.2% for multiclass classification and 99.4% for binary classification. Experimental findings indicate that our proposed model significantly outperforms existing methods; therefore, this model could be applicable to support doctors in osteosarcoma diagnosis in clinics. In addition, our proposed model is integrated into a web application using the FastAPI web framework to provide a real-time prediction.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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) | 0,001 | 0,001 |
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 ».