The Gleason scoring system is the primary diagnostic and prognostic tool for prostate cancer. In recent years, with the development of digitisation devices, the use of computer vision techniques for the analysis of biopsies has increased. However, to the best of the authors' knowledge, the development of algorithms to automatically detect individual cribriform patterns belonging to Gleason grade 4 has not yet been studied in the literature. The objective of the work presented in this paper is to develop a deep-learning-based system able to support pathologists in the daily analysis of prostate biopsies. The methodological core of this work is a patch-wise predictive model based on convolutional neural networks able to determine the presence of cancerous patterns. In particular, we train from scratch a simple self-design architecture. The cribriform pattern is detected by retraining the set of filters of the last convolutional layer in the network. From the reconstructed prediction map, we compute the percentage of each Gleason grade in the tissue to feed a multi-layer perceptron which provides a biopsy-level score.mIn our SICAPv2 database, composed of 182 annotated whole slide images, we obtained a Cohen's quadratic kappa of 0.77 in the test set for the patch-level Gleason grading with the proposed architecture trained from scratch. Our results outperform previous ones reported in the literature. Furthermore, this model reaches the level of fine-tuned state-of-the-art architectures in a patient-based four groups cross validation. In the cribriform pattern detection task, we obtained an area under ROC curve of 0.82. Regarding the biopsy Gleason scoring, we achieved a quadratic Cohen's Kappa of 0.81 in the test subset. Shallow CNN architectures trained from scratch outperform current state-of-the-art methods for Gleason grades classification.


翻译:Gleason 评分系统是前列腺癌的主要诊断和预测工具。 近年来,随着数字化设备的开发,使用计算机视觉技术分析生物细胞的计算机视觉技术的使用有所增加。 然而,据作者所知,开发算法以自动检测属于Gleason 4年级的个人骨架模式的算法系统尚未在文献中研究。 本文所介绍的工作目标是开发一个基于深层次学习的系统, 能够支持病人对前列腺生物素进行日常分析的病理学家。 这项工作的方法核心是建立在能够确定癌症型态存在的革命性神经网络基础上的、 具有补补补的预的预测模型模型。 特别是, 我们从一个简单的自我设计结构结构中, 通过对网络最后一层变压层的过滤器进行再培训, 以重建的预测图为基础, 我们从组织的每一根基血基血浆中获取了一个多层分解的分解模型。 在SISalellowardalalal- salational roalal roal roupal rographal rography roma roma roma roma roup roup roma roma roma roup roma roma ro romoto roma romoto roma roto roma roma roma roma romoto roma roma ro roma roto roma roma roma roma romoto roma roma roma roma romoto romoto romoto roma ro roma romod roma roma roma roma rod rod rod rod rod roma rod roma roma rod rod rod ro ro ro roma roma roma roma roma roma roma roma roma roma rod rod roma ro ro ro ro ro ro ro ro ro ro ro roma roma ro roma ro ro ro ro ro ro ro

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
31+阅读 · 2021年6月12日
专知会员服务
95+阅读 · 2020年12月8日
多标签学习的新趋势(2020 Survey)
专知会员服务
41+阅读 · 2020年12月6日
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Facebook PyText 在 Github 上开源了
AINLP
7+阅读 · 2018年12月14日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
【推荐】TensorFlow手把手CNN实践指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年8月17日
Deep Learning for Deepfakes Creation and Detection
Arxiv
6+阅读 · 2019年9月25日
Arxiv
11+阅读 · 2019年4月15日
VIP会员
相关资讯
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Facebook PyText 在 Github 上开源了
AINLP
7+阅读 · 2018年12月14日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
9+阅读 · 2017年11月25日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
【推荐】TensorFlow手把手CNN实践指南
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年8月17日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员