論文の概要: From Pixels to Histopathology: A Graph-Based Framework for Interpretable Whole Slide Image Analysis
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2503.11846v1
- Date: Fri, 14 Mar 2025 20:15:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-18 16:00:39.594660
- Title: From Pixels to Histopathology: A Graph-Based Framework for Interpretable Whole Slide Image Analysis
- Title(参考訳): ピクセルから病理へ:全スライド画像解析のためのグラフベースのフレームワーク
- Authors: Alexander Weers, Alexander H. Berger, Laurin Lux, Peter Schüffler, Daniel Rueckert, Johannes C. Paetzold,
- Abstract要約: 我々はWSIグラフ表現を構成するグラフベースのフレームワークを開発する。
任意のパッチではなく生物学的境界に従う組織表現(ノード)を構築します。
本手法の最終段階として,グラフアテンションネットワークを用いて診断課題を解決する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 81.19923502845441
- License:
- Abstract: The histopathological classification of whole-slide images (WSIs) is a fundamental task in digital pathology; yet it requires extensive time and expertise from specialists. While deep learning methods show promising results, they typically process WSIs by dividing them into artificial patches, which inherently prevents a network from learning from the entire image context, disregards natural tissue structures and compromises interpretability. Our method overcomes this limitation through a novel graph-based framework that constructs WSI graph representations. The WSI-graph efficiently captures essential histopathological information in a compact form. We build tissue representations (nodes) that follow biological boundaries rather than arbitrary patches all while providing interpretable features for explainability. Through adaptive graph coarsening guided by learned embeddings, we progressively merge regions while maintaining discriminative local features and enabling efficient global information exchange. In our method's final step, we solve the diagnostic task through a graph attention network. We empirically demonstrate strong performance on multiple challenging tasks such as cancer stage classification and survival prediction, while also identifying predictive factors using Integrated Gradients. Our implementation is publicly available at https://github.com/HistoGraph31/pix2pathology
- Abstract(参考訳): 全スライディング画像(WSI)の組織学的分類は、デジタル病理学の基本的な課題であるが、専門医による広範な時間と専門知識が必要である。
ディープラーニングの手法は有望な結果を示すが、彼らは通常、それらを人工パッチに分割することでWSIを処理する。
提案手法は,WSIグラフ表現を構成する新しいグラフベースのフレームワークを通じて,この制限を克服する。
WSIグラフは、重要な病理情報をコンパクトな形で効率的にキャプチャする。
我々は、任意のパッチではなく生物学的境界に従う組織表現(ノード)を構築し、説明可能性のための解釈可能な特徴を提供します。
学習した埋め込みによって導かれる適応的なグラフの粗大化を通じて、地域を段階的に統合し、識別的局所的特徴を維持し、効率的なグローバル情報交換を可能にする。
本手法の最終段階として,グラフアテンションネットワークを用いて診断課題を解決する。
我々は,がんステージの分類や生存予測など,複数の課題において高い性能を示すとともに,統合的勾配を用いた予測因子を同定する。
私たちの実装はhttps://github.com/HistoGraph31/pix2pathologyで公開されています。
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