論文の概要: TUMLS: Trustful Fully Unsupervised Multi-Level Segmentation for Whole Slide Images of Histology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.12718v1
- Date: Thu, 17 Apr 2025 07:48:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-04-18 14:38:08.849785
- Title: TUMLS: Trustful Fully Unsupervised Multi-Level Segmentation for Whole Slide Images of Histology
- Title(参考訳): TUMLS: ヒストロジの全スライス画像のための信頼性フル教師なしマルチレベルセグメンテーション
- Authors: Walid Rehamnia, Alexandra Getmanskaya, Evgeniy Vasilyev, Vadim Turlapov,
- Abstract要約: We present a Trustful fully unsupervised multi-level segmentation method (TUMLS) for whole slide image (WSIs)。
TUMLSは、低解像度のトレーニングデータの中で異なる組織タイプを特定するために、オートエンコーダ(AE)を特徴抽出器として採用している。
このソリューションは、臨床医にシームレスに統合され、WSI全体の検査を簡潔で解釈可能なクロスレベル洞察のレビューに変換する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 41.94295877935867
- License:
- Abstract: Digital pathology, augmented by artificial intelligence (AI), holds significant promise for improving the workflow of pathologists. However, challenges such as the labor-intensive annotation of whole slide images (WSIs), high computational demands, and trust concerns arising from the absence of uncertainty estimation in predictions hinder the practical application of current AI methodologies in histopathology. To address these issues, we present a novel trustful fully unsupervised multi-level segmentation methodology (TUMLS) for WSIs. TUMLS adopts an autoencoder (AE) as a feature extractor to identify the different tissue types within low-resolution training data. It selects representative patches from each identified group based on an uncertainty measure and then does unsupervised nuclei segmentation in their respective higher-resolution space without using any ML algorithms. Crucially, this solution integrates seamlessly into clinicians workflows, transforming the examination of a whole WSI into a review of concise, interpretable cross-level insights. This integration significantly enhances and accelerates the workflow while ensuring transparency. We evaluated our approach using the UPENN-GBM dataset, where the AE achieved a mean squared error (MSE) of 0.0016. Additionally, nucleus segmentation is assessed on the MoNuSeg dataset, outperforming all unsupervised approaches with an F1 score of 77.46% and a Jaccard score of 63.35%. These results demonstrate the efficacy of TUMLS in advancing the field of digital pathology.
- Abstract(参考訳): 人工知能(AI)によって強化されたデジタル病理学は、病理学者のワークフローを改善するための重要な約束を持っている。
しかし、スライド画像全体(WSI)の労働集約アノテーション、高い計算要求、予測における不確実性推定の欠如による信頼の懸念といった課題は、現在のAI方法論の組織病理学への応用を妨げている。
これらの課題に対処するため,WSI のための信頼度の高い完全教師なしマルチレベルセグメンテーション手法 (TUMLS) を提案する。
TUMLSは、低解像度のトレーニングデータの中で異なる組織タイプを特定するために、オートエンコーダ(AE)を特徴抽出器として採用している。
不確実性尺度に基づいて、識別されたグループから代表パッチを選択し、その後、MLアルゴリズムを使わずに、それぞれの高分解能空間において教師なしの核セグメンテーションを行う。
重要なことに、このソリューションは臨床医のワークフローにシームレスに統合され、WSI全体の検査を簡潔で解釈可能なクロスレベルな洞察のレビューに変換する。
この統合は、透明性を確保しながらワークフローを大幅に強化し、加速します。
提案手法をUPENN-GBMデータセットを用いて評価し,平均2乗誤差(MSE)は0.0016。
さらに、核セグメンテーションはMoNuSegデータセットで評価され、F1スコア77.46%、ジャカードスコア63.35%で、教師なしのアプローチを全て上回っている。
これらの結果はTUMLSがデジタル病理学の進歩に有効であることを示す。
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