Reliability and Variability of Ki-67 Digital Image Analysis Methods for Clinical Diagnostics in Breast Cancer
Notice bibliographique
Résumé
Ki-67 is a nuclear protein associated with proliferation, and a strong potential biomarker in breast cancer, but is not routinely measured in current clinical management owing to a lack of standardization. Digital image analysis (DIA) is a promising technology that could allow high-throughput analysis and standardization. There is a dearth of data on the clinical reliability as well as intra- and interalgorithmic variability of different DIA methods. In this study, we scored and compared a set of breast cancer cases in which manually counted Ki-67 has already been demonstrated to have prognostic value (n = 278) to 5 DIA methods, namely Aperio ePathology (Lieca Biosystems), Definiens Tissue Studio (Definiens AG), Qupath, an unsupervised immunohistochemical color histogram algorithm, and a deep-learning pipeline piNET. The piNET system achieved high agreement (interclass correlation coefficient: 0.850) and correlation (R = 0.85) with the reference score. The Qupath algorithm exhibited a high degree of reproducibility among all rater instances (interclass correlation coefficient: 0.889). Although piNET performed well against absolute manual counts, none of the tested DIA methods classified common Ki-67 cutoffs with high agreement or reached the clinically relevant Cohen's κ of at least 0.8. The highest agreement achieved was a Cohen's κ statistic of 0.73 for cutoffs 20% and 25% by the piNET system. The main contributors to interalgorithmic variation and poor cutoff characterization included heterogeneous tumor biology, varying algorithm implementation, and setting assignments. It appears that image segmentation is the primary explanation for semiautomated intra-algorithmic variation, which involves significant manual intervention to correct. Automated pipelines, such as piNET, may be crucial in developing robust and reproducible unbiased DIA approaches to accurately quantify Ki-67 for clinical diagnosis in the future.
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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 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».