論文の概要: Integrative Graph-Transformer Framework for Histopathology Whole Slide Image Representation and Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.18134v1
- Date: Tue, 26 Mar 2024 22:31:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-28 18:55:29.792642
- Title: Integrative Graph-Transformer Framework for Histopathology Whole Slide Image Representation and Classification
- Title(参考訳): スライド画像の表現と分類のための統合的グラフ変換フレームワーク
- Authors: Zhan Shi, Jingwei Zhang, Jun Kong, Fusheng Wang,
- Abstract要約: デジタル病理学において、MIL(Multiple Case Learning)戦略は、弱い教師付き病理組織像全体(WSI)分類タスクにおいて広く用いられている。
既存の注意に基づくMILアプローチは、しばしば隣接する組織タイル間のコンテキスト情報や本質的な空間的関係を見落としている。
本稿では、文脈対応リレーショナル特徴とグローバルWSI表現を同時にキャプチャする統合グラフ変換フレームワークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 18.16710321320098
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In digital pathology, the multiple instance learning (MIL) strategy is widely used in the weakly supervised histopathology whole slide image (WSI) classification task where giga-pixel WSIs are only labeled at the slide level. However, existing attention-based MIL approaches often overlook contextual information and intrinsic spatial relationships between neighboring tissue tiles, while graph-based MIL frameworks have limited power to recognize the long-range dependencies. In this paper, we introduce the integrative graph-transformer framework that simultaneously captures the context-aware relational features and global WSI representations through a novel Graph Transformer Integration (GTI) block. Specifically, each GTI block consists of a Graph Convolutional Network (GCN) layer modeling neighboring relations at the local instance level and an efficient global attention model capturing comprehensive global information from extensive feature embeddings. Extensive experiments on three publicly available WSI datasets: TCGA-NSCLC, TCGA-RCC and BRIGHT, demonstrate the superiority of our approach over current state-of-the-art MIL methods, achieving an improvement of 1.0% to 2.6% in accuracy and 0.7%-1.6% in AUROC.
- Abstract(参考訳): デジタル病理学では、ギガピクセルWSIをスライドレベルでのみラベル付けするWSI分類タスクにおいて、多重インスタンス学習(MIL)戦略が広く用いられている。
しかし、既存の注意に基づくMILアプローチは、周囲の組織タイル間のコンテキスト情報や内在的な空間的関係をしばしば見落とし、グラフベースのMILフレームワークは長距離依存を認識する能力に制限がある。
本稿では,新しいグラフトランスフォーマ統合(GTI)ブロックを通じて,コンテキスト対応リレーショナル特徴とグローバルWSI表現を同時にキャプチャする統合グラフトランスフォーマフレームワークを提案する。
具体的には、各GTIブロックは、ローカルインスタンスレベルで隣り合う関係をモデル化するグラフ畳み込みネットワーク(GCN)層と、広範囲な特徴埋め込みから包括的グローバル情報をキャプチャする効率的なグローバルアテンションモデルから構成される。
TCGA-NSCLC、TCGA-RCC、BRIGHTの3つの公開WSIデータセットに対する大規模な実験は、現在の最先端のMIL手法よりも我々のアプローチの優位性を実証し、精度は1.0%から2.6%、AUROCは0.7%-1.6%向上した。
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