Digital pathology based on whole slide images (WSIs) plays a key role in cancer diagnosis and clinical practice. Due to the high resolution of the WSI and the unavailability of patch-level annotations, WSI classification is usually formulated as a weakly supervised problem, which relies on multiple instance learning (MIL) based on patches of a WSI. In this paper, we aim to learn an optimal patch-level feature space by integrating prototype learning with MIL. To this end, we develop a Trainable Prototype enhanced deep MIL (TPMIL) framework for weakly supervised WSI classification. In contrast to the conventional methods which rely on a certain number of selected patches for feature space refinement, we softly cluster all the instances by allocating them to their corresponding prototypes. Additionally, our method is able to reveal the correlations between different tumor subtypes through distances between corresponding trained prototypes. More importantly, TPMIL also enables to provide a more accurate interpretability based on the distance of the instances from the trained prototypes which serves as an alternative to the conventional attention score-based interpretability. We test our method on two WSI datasets and it achieves a new SOTA. GitHub repository: https://github.com/LitaoYang-Jet/TPMIL


翻译:基于全切片图像(WSI)的数字病理学在癌症诊断和临床实践中发挥着关键作用。由于WSI的高分辨率和缺乏补丁级标注,WSI分类通常被建模为弱监督问题,依赖于基于WSI补丁的多示例学习(MIL)。本文旨在通过将原型学习与MIL相结合,学习最优的补丁级特征空间。为此,我们提出了一种可训练原型增强的深度MIL(TPMIL)框架,用于弱监督WSI分类。与依赖固定数量选定补丁进行特征空间优化的传统方法不同,我们通过将所有实例分配到对应原型来实现软聚类。此外,该方法能通过训练后原型间的距离揭示不同肿瘤亚型之间的关联性。更重要的是,TPMIL还能基于实例与训练后原型的距离提供更精确的可解释性,作为传统基于注意力分数的可解释性的替代方案。我们在两个WSI数据集上测试了该方法,取得了新的最优性能。GitHub仓库:https://github.com/LitaoYang-Jet/TPMIL

0
下载
关闭预览

相关内容

CVPR 2022 | 用于语义分割任务的跨图像关系型知识蒸馏
专知会员服务
23+阅读 · 2022年5月15日
【AAAI2022】跨域少样本图分类
专知会员服务
30+阅读 · 2022年1月22日
【AAAI2021】用于多标签图像分类的深度语义词典学习
专知会员服务
15+阅读 · 2020年12月30日
【AAAI2021】协同挖掘:用于稀疏注释目标检测的自监督学习
浅聊对比学习(Contrastive Learning)
极市平台
3+阅读 · 2022年7月26日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
领域自适应学习论文大列表
专知
71+阅读 · 2019年3月2日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2011年12月31日
VIP会员
最新内容
面向国防作战的最佳自主与蜂群无人机技术
专知会员服务
4+阅读 · 今天8:04
《异构人类团队的协作决策过程混合建模研究》
专知会员服务
4+阅读 · 今天7:59
博士论文 | 面向大模型推理的内存高效算法
专知会员服务
4+阅读 · 7月27日
美空军新型反无人机部队初探
专知会员服务
7+阅读 · 7月27日
《防空交战流程的概率建模研究》
专知会员服务
11+阅读 · 7月27日
ICML 2026 教程 | 数值优化理论还重要吗?
专知会员服务
7+阅读 · 7月26日
ICM 2026 | 陶哲轩:人工智能时代的数学
专知会员服务
10+阅读 · 7月26日
相关资讯
浅聊对比学习(Contrastive Learning)
极市平台
3+阅读 · 2022年7月26日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
领域自适应学习论文大列表
专知
71+阅读 · 2019年3月2日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员