We study the attention of pathologists as they examine whole-slide images (WSIs) of prostate cancer tissue using a digital microscope. To the best of our knowledge, our study is the first to report in detail how pathologists navigate WSIs of prostate cancer as they accumulate information for their diagnoses. We collected slide navigation data (i.e., viewport location, magnification level, and time) from 13 pathologists in 2 groups (5 genitourinary (GU) specialists and 8 general pathologists) and generated visual attention heatmaps and scanpaths. Each pathologist examined five WSIs from the TCGA PRAD dataset, which were selected by a GU pathology specialist. We examined and analyzed the distributions of visual attention for each group of pathologists after each WSI was examined. To quantify the relationship between a pathologist's attention and evidence for cancer in the WSI, we obtained tumor annotations from a genitourinary specialist. We used these annotations to compute the overlap between the distribution of visual attention and annotated tumor region to identify strong correlations. Motivated by this analysis, we trained a deep learning model to predict visual attention on unseen WSIs. We find that the attention heatmaps predicted by our model correlate quite well with the ground truth attention heatmap and tumor annotations on a test set of 17 WSIs by using various spatial and temporal evaluation metrics.


翻译:我们利用数字显微镜对前列腺癌组织的整体滑动图象(WASI)进行观察。我们最了解的是,我们的研究是首先详细报告病理学家如何在为诊断而积累信息时对前列腺癌的WSI进行观察。我们从2个组的13个病理学家(5个生殖器(GU)专家和8个一般病理学家)收集了幻灯片导航数据(即,视觉定位位置、放大度和时间),并生成了视觉关注热图和扫描病理。每个病理学家都检查了由GU病理专家选择的TCGA PRAD数据集的5个WSI数据集。我们检查并分析了每个病理学家群体在为诊断而积累信息时的视觉关注分布情况。我们从2个组的13个病理学家(5个生殖器(GUI)专家和8个一般病理学家)收集了有关肿瘤的描述。我们用这些说明来计算视觉关注和注释肿瘤区域分布的重叠之处。我们用这些说明来计算由GGA PRAD数据集对每一组病理学家的观察结果进行深度研究,我们通过预测,我们用一种深层次观察结果来研究对17个地球观察的观察的观察的观察的观察结果进行研究。

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