Recognizing Epithelial Cells in Prostatic Glands Using Deep Learning
Notice bibliographique
Résumé
Artificial intelligence (AI) is becoming an integral part of pathological assessment and diagnostic procedures in modern pathology. As most prostate cancers (PCa) arise from glandular epithelial tissue, an AI-based methodology has been developed to recognize glandular epithelial nuclei in prostate biopsy tissue. An integrated machine-learning network, named GlandNet, was developed to correctly recognize the epithelial cells within prostate glands using cell-centric patches selected from the core biopsy specimens. Feulgen-Thionin (a DNA stoichiometric label) was used to stain biopsy sections (4–7 µm in thickness) from 82 active surveillance patients diagnosed with PCa. Images of these sections were human-annotated, and the resultant dataset consisted of 1,264,772 segmented, cell-centric nuclei patches, of which 449,879 were centered on epithelial gland nuclei from 110 needle biopsies (training set: n = 66; validation set: n = 22; and test set: n = 22). The training of GlandNet used semi-supervised machine-learning knowledge of the training and validation cohorts and integrated both human and AI predictions to enhance its performance on the test cohort. The performance was evaluated against a consensus deliberation from three observers. The GlandNet demonstrated an average accuracy, sensitivity, specificity, and F1-score of 94.1%, 95.7%, 87.8%, and 95.2%, respectively, when tested on the 20,735 glandular cells found in the three needle biopsies with the visually best consensus predictions. Conversely, the average accuracy, sensitivity, specificity, and F1-score were 90.9%, 86.4%, 94.0%, and 89.7% when assessed on 57,217 cells found in the three needle biopsies with the visually worst consensus predictions. GlandNet is a first-generation AI with an excellent ability to differentiate between epithelial and stromal nuclei in core biopsies from patients with early prostate cancer.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| 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 ».