A deep active learning framework for mitotic figure detection with minimal manual annotation and labelling
Notice bibliographique
Résumé
AIMS: Accurately and efficiently identifying mitotic figures (MFs) is crucial for diagnosing and grading various cancers, including glioblastoma (GBM), a highly aggressive brain tumour requiring precise and timely intervention. Traditional manual counting of MFs in whole slide images (WSIs) is labour-intensive and prone to interobserver variability. Our study introduces a deep active learning framework that addresses these challenges with minimal human intervention. METHODS AND RESULTS: We utilized a dataset of GBM WSIs from The Cancer Genome Atlas (TCGA). Our framework integrates convolutional neural networks (CNNs) with an active learning strategy. Initially, a CNN is trained on a small, annotated dataset. The framework then identifies uncertain samples from the unlabelled data pool, which are subsequently reviewed by experts. These ambiguous cases are verified and used for model retraining. This iterative process continues until the model achieves satisfactory performance. Our approach achieved 81.75% precision and 82.48% recall for MF detection. For MF subclass classification, it attained an accuracy of 84.1%. Furthermore, this approach significantly reduced annotation time - approximately 900 min across 66 WSIs - cutting the effort nearly in half compared to traditional methods. CONCLUSIONS: Our deep active learning framework demonstrates a substantial improvement in both efficiency and accuracy for MF detection and classification in GBM WSIs. By reducing reliance on large annotated datasets, it minimizes manual effort while maintaining high performance. This methodology can be generalized to other medical imaging tasks, supporting broader applications in the healthcare domain.
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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 | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».