Deep learning has become the mainstream methodological choice for analyzing and interpreting whole-slide digital pathology images (WSIs). It is commonly assumed that tumor regions carry most predictive information. In this paper, we proposed an unsupervised clustering-based multiple-instance learning, and apply our method to develop deep-learning models for prediction of gene mutations using WSIs from three cancer types in The Cancer Genome Atlas (TCGA) studies (CRC, LUAD, and HNSCC). We showed that unsupervised clustering of image patches could help identify predictive patches, exclude patches lack of predictive information, and therefore improve prediction on gene mutations in all three different cancer types, compared with the WSI based method without selection of image patches and models based on only tumor regions. Additionally, our proposed algorithm outperformed two recently published baseline algorithms leveraging unsupervised clustering to assist model prediction. The unsupervised-clustering-based approach for mutation prediction allows identification of the spatial regions related to mutation of a specific gene via the resolved probability scores, highlighting the heterogeneity of a predicted genotype in the tumor microenvironment. Finally, our study also demonstrated that selection of tumor regions of WSIs is not always the best way to identify patches for prediction of gene mutations, and other tissue types in the tumor micro-environment may provide better prediction ability for gene mutations than tumor tissues.


翻译:深层学习已成为分析和解释全流数字病理学图像的主流方法选择。 人们通常认为肿瘤区域含有最可预测的信息。 在本文中,我们建议采用一种不受监督的集群基础多因子学习方法,并运用我们的方法,利用癌症基因组图集(TCGA)研究(CRC、LUAD和HNSCC)中三种癌症类型 WSI预测基因突变。我们发现,未经监督的图像补丁组合有助于识别预测补丁,排除补丁缺乏预测信息,从而改进所有三种不同癌症类型基因突变的预测。与基于WSI的方法相比,我们建议采用的方法开发深层次学习模型模型模型模型模型模型,使用三种癌症类型(TCGA)研究(CRC、LUAD和HNSCC)中的三种癌症变异异基因。我们提议的算法超越了最近出版的两种基线算法,利用未经监督的组群集来帮助模型预测。 以不超过集群的变异性预测方法使得能够通过解的概率分计确定特定基因的空间区域,突出所有三种癌症类型的基因变异性,同时突出显示我们所预测的基因型肿瘤的基因结构结构型型型类的基因类型的能力,最后也证明了我们所显示的基因的基因型型型型型的基因学的基因学的基因型型型类的基因学的基因学的预测方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3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
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
42+阅读 · 2019年1月3日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6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 · 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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
Arxiv
31+阅读 · 2020年9月21日
Arxiv
12+阅读 · 2020年8月3日
Arxiv
14+阅读 · 2019年9月11日
VIP会员
相关VIP内容
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium7
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月15日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3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
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
42+阅读 · 2019年1月3日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
相关基金
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 · 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 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员