Computer vision models are increasingly capable of classifying ovarian epithelial cancer subtypes, but they differ from pathologists by processing small tissue patches at a single resolution. Multi-resolution graph models leverage the spatial relationships of patches at multiple magnifications, learning the context for each patch. In this study, we conduct the most thorough validation of a graph model for ovarian cancer subtyping to date. Seven models were tuned and trained using five-fold cross-validation on a set of 1864 whole slide images (WSIs) from 434 patients treated at Leeds Teaching Hospitals NHS Trust. The cross-validation models were ensembled and evaluated using a balanced hold-out test set of 100 WSIs from 30 patients, and an external validation set of 80 WSIs from 80 patients in the Transcanadian Study. The best-performing model, a graph model using 10x+20x magnification data, gave balanced accuracies of 73%, 88%, and 99% in cross-validation, hold-out testing, and external validation, respectively. However, this only exceeded the performance of attention-based multiple instance learning in external validation, with a 93% balanced accuracy. Graph models benefitted greatly from using the UNI foundation model rather than an ImageNet-pretrained ResNet50 for feature extraction, with this having a much greater effect on performance than changing the subsequent classification approach. The accuracy of the combined foundation model and multi-resolution graph network offers a step towards the clinical applicability of these models, with a new highest-reported performance for this task, though further validations are still required to ensure the robustness and usability of the models.


翻译:计算机视觉模型在卵巢上皮癌亚型分类方面能力日益增强,但其与病理学家的差异在于仅能处理单一分辨率的小型组织切片。多分辨率图模型通过利用多个放大倍数下切片的空间关系,学习每个切片的上下文信息。本研究对卵巢癌亚型分类的图模型进行了迄今最全面的验证。我们使用来自利兹教学医院 NHS 信托基金 434 名患者的 1864 张全切片图像(WSI)数据集,通过五折交叉验证对七个模型进行调优和训练。交叉验证模型通过集成后,使用来自 30 名患者的 100 张 WSI 平衡保留测试集,以及跨加拿大研究中来自 80 名患者的 80 张 WSI 外部验证集进行评估。性能最佳的模型(使用 10 倍+20 倍放大倍数数据的图模型)在交叉验证、保留测试和外部验证中分别达到 73%、88% 和 99% 的平衡准确率。然而,该模型仅在外部验证中超越了基于注意力的多示例学习方法(其平衡准确率为 93%)。图模型采用 UNI 基础模型而非 ImageNet 预训练的 ResNet50 进行特征提取时性能显著提升,这一改变对性能的影响远大于后续分类方法的调整。结合基础模型与多分辨率图网络的准确率为该任务提供了新的最高报告性能,向临床适用性迈进了一步,但仍需进一步验证以确保模型的稳健性和可用性。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
29+阅读 · 2022年3月28日
Conditional Prompt Learning for Vision-Language Models
Arxiv
13+阅读 · 2022年3月10日
Arxiv
18+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
最新内容
2025年大语言模型进展报告
专知会员服务
1+阅读 · 今天13:30
多智能体协作机制
专知会员服务
0+阅读 · 今天13:26
非对称优势:美海军开发低成本反无人机技术
专知会员服务
4+阅读 · 今天4:39
《美战争部小企业创新研究(SBIR)计划》
专知会员服务
6+阅读 · 今天2:48
《军事模拟:将军事条令与目标融入AI智能体》
专知会员服务
9+阅读 · 今天2:43
【NTU博士论文】3D人体动作生成
专知会员服务
7+阅读 · 4月24日
以色列军事技术对美国军力发展的持续性赋能
专知会员服务
8+阅读 · 4月24日
《深度强化学习在兵棋推演中的应用》40页报告
专知会员服务
14+阅读 · 4月24日
《多域作战面临复杂现实》
专知会员服务
10+阅读 · 4月24日
《印度的多域作战:条令与能力发展》报告
专知会员服务
5+阅读 · 4月24日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员