Learning to predict prostate cancer recurrence from tissue images
Notice bibliographique
Résumé
Roughly 30% of men with prostate cancer who undergo radical prostatectomy will suffer biochemical cancer recurrence (BCR). Accurately predicting which patients will experience BCR could identify who would benefit from increased surveillance or adjuvant therapy. Unfortunately, no current method can effectively predict this. We develop and evaluate PathCLR, a novel semi-supervised method that learns a model that can use hematoxylin and eosin (H&E)-stained tissue microarrays (TMAs) to predict prostate cancer recurrence within 5 years after diagnosis. The learning process involves 2 sequential steps: PathCLR (a) first employs self-supervised learning to generate effective feature representations of the input images, then (b) feeds these learned features into a fully supervised neural network classifier to learn a model for predicting BCR. We conducted training and evaluation using 2 large prostate cancer datasets: (1) the Cooperative Prostate Cancer Tissue Resource (CPCTR) with 374 patients, including 189 who experienced BCR, and (2) the Johns Hopkins University (JHU) prostate cancer dataset of 646 patients, with 451 patients having BCR. PathCLR’s (10-fold cross-validation) F1 score was 0.61 for CPCTR and 0.85 for JHU. This was statistically superior (paired t-test with P<.05) to the best-learned model that relied solely on clinicopathological features, including PSA level, primary and secondary Gleason Grade, etc. We attribute the improvement of PathCLR over models using only clinicopathological features to its utilization of both learned latent representations of tissue core images and clinicopathological features. This finding suggests that there is essential predictive information in tissue images at the time of surgery that goes beyond the knowledge obtained from reported clinicopathological features, helping predict the patient’s 5-year outcome.
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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) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».