Uncertainty-aware ensemble of foundation models differentiates glioblastoma from its mimics
Notice bibliographique
Résumé
Accurate pathological diagnosis is crucial in guiding personalized treatments for patients with central nervous system cancers. Distinguishing glioblastoma and primary central nervous system lymphoma is particularly challenging due to their overlapping pathology features, despite the distinct treatments required. To address this challenge, we establish the Pathology Image Characterization Tool with Uncertainty-aware Rapid Evaluations (PICTURE) system using 2141 pathology slides collected worldwide. PICTURE employs Bayesian inference, deep ensemble, and normalizing flow to account for the uncertainties in its predictions and training set labels. PICTURE accurately diagnoses glioblastoma and primary central nervous system lymphoma with an area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) of 0.989, with the results validated in five independent cohorts (AUROC = 0.924-0.996). In addition, PICTURE identifies samples belonging to 67 types of rare central nervous system cancers that are neither gliomas nor lymphomas. Our approaches provide a generalizable framework for differentiating pathological mimics and enable rapid diagnoses for central nervous system cancer patients. Distinguishing glioblastoma and primary central nervous system lymphoma (PCNSL) remains challenging due to their overlapping pathology features. Here, the authors develop a computational tool, PICTURE, for differentiating similar pathological features enabling improved diagnosis of CNS tumours.
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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 | 0,004 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 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 ».