The cancer prognosis on gigapixel Whole-Slide Images (WSIs) has always been a challenging task. Most existing approaches focus solely on single-resolution images. The multi-resolution schemes, utilizing image pyramids to enhance WSI visual representations, have not yet been paid enough attention to. In order to explore a multi-resolution solution for improving cancer prognosis accuracy, this paper proposes a dual-stream architecture to model WSIs by an image pyramid strategy. This architecture consists of two sub-streams: one for low-resolution WSIs, and the other especially for high-resolution ones. Compared to other approaches, our scheme has three highlights: (i) there exists a one-to-one relation between stream and resolution; (ii) a square pooling layer is added to align the patches from two resolution streams, largely reducing computation cost and enabling a natural stream feature fusion; (iii) a cross-attention-based method is proposed to pool high-resolution patches spatially under the guidance of low-resolution ones. We validate our scheme on three publicly-available datasets with a total number of 3,101 WSIs from 1,911 patients. Experimental results verify that (i) hierarchical dual-stream representation is more effective than single-stream ones for cancer prognosis, gaining an average C-Index rise of 5.0% and 1.8% on a single low-resolution and high-resolution stream, respectively; (ii) our dual-stream scheme could outperform current state-of-the-art ones, by an average C-Index improvement of 5.1%; (iii) the cancer diseases with observable survival differences could have different preferences for model complexity. Our scheme could serve as an alternative tool for further facilitating WSI prognosis research.


翻译:GGAPixel 整个滑动图像的癌症预测始终是一项具有挑战性的任务。 多数现有方法仅侧重于单分辨率图像。 多分辨率方案, 利用图像金字塔来增强 WSI 的视觉表现, 尚未得到足够重视。 为了探索一种多分辨率解决方案来改善癌症预测的准确性, 本文建议了一种双流结构, 以图像金字塔战略来模拟 WSI 。 这个结构由两个子流组成: 一个是低分辨率的WSI, 另一个是高分辨率的。 与其他方法相比, 我们的计划有三个亮点:(一) 流和分辨率之间存在一对一的关系;(二) 增加一个平方联层, 以匹配两个分辨率流的补丁, 大大降低计算成本, 并促成自然流特征融合;(三) 可以提出一种基于跨储量的方法, 将高分辨率的平方位补丁空间补丁放在低分辨率的 OVSI, 特别是高分辨率的。 与其他方法相比, 我们验证了我们的三个公开数据集制的系统, 共3, 101 水平的 CSI 系统, 测试中, 平均的 C1 911 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 运行,, 系统, 系统, 系统, 系统, 系统, 。

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