Despite the advances in machine learning and digital pathology, it is not yet clear if machine learning methods can accurately predict molecular information merely from histomorphology. In a quest to answer this question, we built a large-scale dataset (185538 images) with reliable measurements for Ki67, ER, PR, and HER2 statuses. The dataset is composed of mirrored images of H\&E and corresponding images of immunohistochemistry (IHC) assays (Ki67, ER, PR, and HER2. These images are mirrored through registration. To increase reliability, individual pairs were inspected and discarded if artifacts were present (tissue folding, bubbles, etc). Measurements for Ki67, ER and PR were determined by calculating H-Score from image analysis. HER2 measurement is based on binary classification: 0 and 1+ (IHC scores representing a negative subset) vs 3+ (IHC score positive subset). Cases with IHC equivocal score (2+) were excluded. We show that a standard ViT-based pipeline can achieve prediction performances around 90% in terms of Area Under the Curve (AUC) when trained with a proper labeling protocol. Finally, we shed light on the ability of the trained classifiers to localize relevant regions, which encourages future work to improve the localizations. Our proposed dataset is publicly available: https://ihc4bc.github.io/


翻译:尽管机器学习与数字病理学取得了进展,但目前尚不清楚机器学习方法能否仅从组织形态学中准确预测分子信息。为探究这一问题,我们构建了一个包含185538张图像的大规模数据集,并提供了Ki67、ER、PR和HER2状态的可靠测量值。该数据集由H&E染色图像及其对应的免疫组织化学(IHC)检测图像(Ki67、ER、PR和HER2)通过配准镜像对齐构成。为提高可靠性,我们对每对图像进行人工检查,剔除存在组织折叠、气泡等伪影的图像。Ki67、ER和PR的测量值基于图像分析计算的H-score确定;HER2测量则采用二元分类:0分和1+(IHC评分阴性亚组)对比3+(IHC评分阳性亚组),排除IHC临界评分(2+)的病例。研究表明,采用标准ViT框架并配合恰当的标注协议训练时,在曲线下面积(AUC)指标上预测性能可达约90%。最后,我们揭示了训练分类器定位相关区域的能力,这为未来改进定位性能的研究提供了方向。本数据集已公开:https://ihc4bc.github.io/

0
下载
关闭预览

相关内容

模式识别 Pattern Recognition
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
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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
0+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
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
6+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
18+阅读 · 2019年1月16日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
8+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
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
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
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31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
0+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
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
6+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员