論文の概要: Hierarchical Phenotyping and Graph Modeling of Spatial Architecture in
Lymphoid Neoplasms
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.16174v1
- Date: Wed, 30 Jun 2021 16:09:32 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-07-01 17:35:28.510919
- Title: Hierarchical Phenotyping and Graph Modeling of Spatial Architecture in
Lymphoid Neoplasms
- Title(参考訳): リンパ系腫瘍における空間構造の階層的表現とグラフモデリング
- Authors: Pingjun Chen, Muhammad Aminu, Siba El Hussein, Joseph Khoury, Jia Wu
- Abstract要約: この研究は、セルコンポーネントのオーケストレーションと相互作用をプロファイリングするための、ローカルグラフとグローバルグラフをハイブリッドする最初の試みの一つである。
提案アルゴリズムは,繰り返し5倍のクロスバリデーション方式を用いて0.703の平均診断精度を実現する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 7.229065627904531
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The cells and their spatial patterns in the tumor microenvironment (TME) play
a key role in tumor evolution, and yet remains an understudied topic in
computational pathology. This study, to the best of our knowledge, is among the
first to hybrid local and global graph methods to profile orchestration and
interaction of cellular components. To address the challenge in hematolymphoid
cancers where the cell classes in TME are unclear, we first implemented cell
level unsupervised learning and identified two new cell subtypes. Local cell
graphs or supercells were built for each image by considering the individual
cell's geospatial location and classes. Then, we applied supercell level
clustering and identified two new cell communities. In the end, we built global
graphs to abstract spatial interaction patterns and extract features for
disease diagnosis. We evaluate the proposed algorithm on H\&E slides of 60
hematolymphoid neoplasm patients and further compared it with three cell level
graph-based algorithms, including the global cell graph, cluster cell graph,
and FLocK. The proposed algorithm achieves a mean diagnosis accuracy of 0.703
with the repeated 5-fold cross-validation scheme. In conclusion, our algorithm
shows superior performance over the existing methods and can be potentially
applied to other cancer types.
- Abstract(参考訳): 腫瘍微小環境(TME)における細胞とその空間パターンは、腫瘍の進化において重要な役割を担っているが、計算病理学では未研究のトピックである。
この研究は、我々の知る限り、細胞成分のオーケストレーションと相互作用をプロファイルする局所グラフ法とグローバルグラフ法を併用する最初の試みの一つである。
TMEの細胞クラスが不明な造血器癌では, まず, 細胞レベルでの教師なし学習を行い, 2種類の新しい細胞サブタイプを同定した。
局所的なセルグラフやスーパーセルは、個々のセルの地理空間的位置とクラスを考慮して構築された。
そこで,スーパーセルレベルのクラスタリングを行い,新たな2つの細胞群を同定した。
最後に、空間的相互作用パターンを抽象化し、疾患診断のための特徴を抽出するグローバルグラフを構築した。
造血器腫瘍60例のh\&eスライドにおける提案アルゴリズムを評価し,グローバルセルグラフ,クラスタセルグラフ,flockという3つの細胞レベルグラフベースアルゴリズムと比較した。
提案手法は5倍のクロスバリデーションを繰り返すことで平均診断精度を0.703とする。
結論として,本アルゴリズムは既存手法よりも優れた性能を示し,他のがん種にも適用できる可能性が示唆された。
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