論文の概要: USIGAN: Unbalanced Self-Information Feature Transport for Weakly Paired Image IHC Virtual Staining
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.05843v1
- Date: Tue, 08 Jul 2025 10:14:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-09 16:34:37.845762
- Title: USIGAN: Unbalanced Self-Information Feature Transport for Weakly Paired Image IHC Virtual Staining
- Title(参考訳): USIGAN: 弱体化画像IHC仮想ステアリングのための不均衡な自己情報機能輸送
- Authors: Yue Peng, Bing Xiong, Fuqiang Chen, De Eybo, RanRan Zhang, Wanming Hu, Jing Cai, Wenjian Qin,
- Abstract要約: 我々は,IHC仮想染色のための非平衡自己情報機能トランスポートUSIGANを提案する。
本研究は, 連接限界分布における弱対項を除去し, 結果のコンテント一貫性と病理的セマンティック一貫性を著しく改善する。
本手法はIoDやPearson-Rの相関など,複数の臨床的に重要な指標に対して優れた性能を示し,臨床関連性の向上を実証する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 4.4558198609443345
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Immunohistochemical (IHC) virtual staining is a task that generates virtual IHC images from H\&E images while maintaining pathological semantic consistency with adjacent slices. This task aims to achieve cross-domain mapping between morphological structures and staining patterns through generative models, providing an efficient and cost-effective solution for pathological analysis. However, under weakly paired conditions, spatial heterogeneity between adjacent slices presents significant challenges. This can lead to inaccurate one-to-many mappings and generate results that are inconsistent with the pathological semantics of adjacent slices. To address this issue, we propose a novel unbalanced self-information feature transport for IHC virtual staining, named USIGAN, which extracts global morphological semantics without relying on positional correspondence.By removing weakly paired terms in the joint marginal distribution, we effectively mitigate the impact of weak pairing on joint distributions, thereby significantly improving the content consistency and pathological semantic consistency of the generated results. Moreover, we design the Unbalanced Optimal Transport Consistency (UOT-CTM) mechanism and the Pathology Self-Correspondence (PC-SCM) mechanism to construct correlation matrices between H\&E and generated IHC in image-level and real IHC and generated IHC image sets in intra-group level.. Experiments conducted on two publicly available datasets demonstrate that our method achieves superior performance across multiple clinically significant metrics, such as IoD and Pearson-R correlation, demonstrating better clinical relevance.
- Abstract(参考訳): 免疫組織化学(IHC)仮想染色(Immunohistochemical virtual staining)は,H\&E画像から仮想IHC画像を生成するタスクである。
本研究の目的は, 組織構造と染色パターンのドメイン間マッピングを生成モデルにより実現し, 病理解析の効率的で費用対効果の高いソリューションを提供することである。
しかし、弱対条件下では、隣接するスライス間の空間的不均一性は重要な課題である。
これにより、1対1のマッピングが不正確になり、隣り合うスライスの病理的意味論と矛盾する結果が生成される。
そこで本研究では,IHC仮想染色のための非バランスな自己情報機能トランスポート,USIGANを提案する。これは位置対応に頼らずにグローバルな形態的意味論を抽出するもので,結合縁分布における弱対項の除去により,弱いペアリングが関節分布に与える影響を効果的に軽減し,生成した結果のコンテンツ一貫性と病理的意味的一貫性を著しく改善する。
さらに、画像レベルと実IHCにおけるH&Eと生成したIHCの相関行列を構築し、グループレベルで生成したIHC画像セットを構築するために、不均衡最適輸送整合(UOT-CTM)機構と病理自己対応(PC-SCM)機構を設計する。
と。
IoD と Pearson-R の相関などの複数の臨床指標を比較検討した結果,本手法は良好な臨床関連性を示した。
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