Learning generalizable AI models for multi-center histopathology image classification
Notice bibliographique
Résumé
Investigation of histopathology slides by pathologists is an indispensable component of the routine diagnosis of cancer. Artificial intelligence (AI) has the potential to enhance diagnostic accuracy, improve efficiency, and patient outcomes in clinical pathology. However, variations in tissue preparation, staining protocols, and histopathology slide digitization could result in over-fitting of deep learning models when trained on the data from only one center, thereby underscoring the necessity to generalize deep learning networks for multi-center use. Several techniques, including the use of grayscale images, color normalization techniques, and Adversarial Domain Adaptation (ADA) have been suggested to generalize deep learning algorithms, but there are limitations to their effectiveness and discriminability. Convolutional Neural Networks (CNNs) exhibit higher sensitivity to variations in the amplitude spectrum, whereas humans predominantly rely on phase-related components for object recognition. As such, we propose Adversarial fourIer-based Domain Adaptation (AIDA) which applies the advantages of a Fourier transform in adversarial domain adaptation. We conducted a comprehensive examination of subtype classification tasks in four cancers, incorporating cases from multiple medical centers. Specifically, the datasets included multi-center data for 1113 ovarian cancer cases, 247 pleural cancer cases, 422 bladder cancer cases, and 482 breast cancer cases. Our proposed approach significantly improved performance, achieving superior classification results in the target domain, surpassing the baseline, color augmentation and normalization techniques, and ADA. Furthermore, extensive pathologist reviews suggested that our proposed approach, AIDA, successfully identifies known histotype-specific features. This superior performance highlights AIDA's potential in addressing generalization challenges in deep learning models for multi-center histopathology datasets.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».