Naúrar 3 / 11

Dabarar Dijital da Binciken Hoton Nama

Riba:

  • Ikon bayyana goyon bayan AI don ƙidaya tantanin halitta, rarrabuwa, da ƙididdigewa a cikin cikakken aikin faifan hoto (WSI)
  • Ƙarfin gane tasirin zane-zane da bambance-bambancen dubawa akan aikin samfuri da canjin yanki
  • Ability don ingantattun abubuwan da ke haifar da cututtukan cututtukan cututtukan AI tare da ma'aunin tunani, samfuri da amincewar likitan ilimin likitanci

Pathology shine reshe na likitanci wanda aka gano cutar ta hanyar nazarin samfurin nama a ƙarƙashin na'urar hangen nesa; Ana yin "ma'auni na zinariya" na yawancin ciwon daji a nan. Kwayoyin cuta na dijital shine digitization na wani yanki mai tabo akan faifan gilashi tare da na'urar daukar hoto mai tsayi. Fayil da aka samu ana kiransa da cikakken hoton zamewa (WSI a takaice); Zane-zane ɗaya na iya zama babban hoto na girman gigapixel, wato biliyoyin pixels. Leken asiri na wucin gadi yana tallafawa ƙidayar tantanin halitta, rarrabuwar yanki da ƙima a cikin waɗannan manyan hotuna. A cikin wannan rukunin za mu ga aikin WSI, babban ɓarnarsa na fasaha: bambance-bambancen tabo / dubawa, da kuma dalilin da yasa amincewar likitancin ke da mahimmanci.

Bari mu bayyana daga farko: basirar wucin gadi na iya zama ma'auni, na'urar daukar hotan takardu na farko da ido na biyu a cikin ilimin cututtuka; Amma ganewar ciwon daji, tsarawa da yanke shawara na masu ilimin cututtuka. Samfurin ba ya gano cutar.

Matakan WSI Workflow

Mataki 1 - Nunawa da kula da inganci. Ana duba zamewar gilashin; Za'a iya gano lahani kamar defocus, ninki, da kumfa na iska ta atomatik. Ƙididdiga mara kyau bai kamata ya shiga samfurin kwata-kwata ba.

Mataki 2 - Tile (faci) cire. Ba za a iya sarrafa hoton Gigapixel kai tsaye ba; an raba shi zuwa ƙananan murabba'ai (facin Ingilishi, yawanci 256x256 ko 512x512 pixels). Samfurin yana kimanta kowane tayal daban, sannan an haɗa sakamakon.

Mataki na 3 - Binciken Nama/cell. Samfurin; Yana aiwatar da ayyuka kamar rabon rukunin tumo, mitosis (rabo cell) ƙidayar, yawan makaman nukiliya ko lissafin alamar (misali Ki-67 ƙimar tabo). Fitowar ma'aunin lambobi ne ko taswirar zafi.

Mataki na 4 - Ƙarfafawa da bayar da rahoto. Ana haɗa sakamakon fale-falen a matakin nunin; Ana samar da taƙaitaccen bayani, misali, "kashi na yankin ƙari" ko "ƙididdigar mitotic".

Mataki na 5 - Ƙimar cututtukan cututtuka. Masanin ilimin cututtuka yana nazarin yankuna kuma yana ƙididdige alamar da samfurin; karba, gyara ko ƙi. Ganowa da kuma ƙididdigewa ya rage ga mai ilimin cututtuka.

Mafi girman Ramin: Rini da Canjin Bincike

Sassan nama yawanci ana shafa su da H&E (hematoxylin da eosin; daidaitaccen rini da ke ɓata launin shuɗi-violet da cytoplasm ruwan hoda). Amma tsananin tabo ya bambanta ta musamman ta dakin gwaje-gwaje, tabo, kauri, da alamar na'urar daukar hotan takardu. Idon ɗan adam yana saurin daidaitawa da waɗannan bambance-bambance; Samfurin ƙila ba zai dace ba.

Idan samfurin ya koyi dangane da sautunan ruwan hoda-purple na lab A, aikinsa zai ragu a kan paler ko duhu tabo na lab B. Wannan al'amari ana kiransa canjin yanki kuma shine mafi yawan sanadin gazawa a cikin ilimin halittar jiki. Hanyoyin warwarewa: daidaita launi (matsar da hotuna zuwa sararin launi na kowa), bayanan horo na tsakiya, kuma - mafi mahimmanci - ingantaccen waje a kowane dakin gwaje-gwaje da za a yi amfani da su.

Karamin Harkoki guda uku: Ta Lambobi

Case 1 - Daidaituwa a cikin ƙididdigar mitotic. Ƙididdigar mitotic a cikin ƙimar ciwon nono yana da mahimmanci amma mai wahala da canji daga mai kallo zuwa mai kallo. Ƙididdigar farko ta AI-taimakawa a cikin dakin gwaje-gwaje guda ɗaya, yarjejeniya (kappa) tsakanin masu ilimin cututtuka guda biyu ya ƙaru daga 0.55 zuwa 0.71, kuma ƙidayar lokaci a kowane faifai ya ragu daga mintuna 4 zuwa mintuna 1.5. Duk da haka, kowane ƙididdiga na ƙarshe ya tabbatar da likitan ilimin cututtuka; Samfurin ya ba da shawara, masanin ilimin cututtuka ya yanke shawara.

Hali na 2 - Canjin filin ya buga. A cikin dakin gwaje-gwajen da ya haɓaka ƙirar ƙwayar cuta, yana aiki daidai 93% na lokaci. Samfurin iri ɗaya ya ƙima girman yankin ƙari da kashi 20% a cikin dakin gwaje-gwajen abokin tarayya ta amfani da na'urar daukar hotan takardu da rini daban-daban. Bayan daidaita launi da sabuntawa tare da nunin faifai 200 daga waccan dakin gwaje-gwaje, bambancin ya ragu zuwa matakin yarda.

Shari'a ta 3 - Samfurin karya. Wani samfurin ya ce "a'a" ƙari akan zamewa; duk da haka, samfurin kawai ya kimanta yankin da aka bincika kuma ƙwayar ta kasance a cikin wani ɓangaren da ba a gwada ba. Binciken Pathology yana da kyau kamar zaɓin zamewa da samfur; Fitowar AI "mara kyau" ba ta rama ƙarancin ƙima. Shi ya sa mummunan sakamakon AI kadai ba ya nufin "babu cuta".

Rauni Mai Sauƙi / Ƙarfi Mai ƙarfi

Lura: Abubuwan faɗakarwa masu zuwa sune don daidaita rahoton cututtukan cututtuka da rubutun gudanawar aiki; Ganewar hoton nama aikin ingantattun software ne da masu ilimin cututtuka.

Rawanin faɗakarwa:

Bisa ga wannan rahoto na ilimin cututtuka, akwai ciwon daji? [rahoto]

Ƙarfi mai ƙarfi:

Matsayin ku: Kai ne mataimaki na tsara rahoton cututtukan cututtuka (BA KASANCEWA BANE). Tsara rahoton cututtukan cututtukan da ba a san su ba: - Tebura nau'in samfurin, tabo, nau'in ƙari / daraja, gefen tiyata, alamomi. rubuta “wanda ba a bayyana ba” a cikin filin da ya ɓace.- A ƙarshe, jera abubuwa 3 waɗanda likitan ilimin likitancin ya kamata ya tabbatar. Rahoton da ba a san shi ba:[rubutu]

Samfura guda huɗu masu Kwafi

1) Rahoton daidaitawa:

Yi ƙirƙira rahoton cututtukan cututtukan da ba a san su ba zuwa fage da aka tsara (Gaba, ganewar asali, daraja, gefe, kaso masu alama). Manne ga rubutu. Rahoton: [rubutu]

2) Tabbatar da daidaiton Token:

Lissafin duk kashi da alamomin lamba (Ki-67, ER, PR, HER2) da aka ambata a cikin wannan rahoto; Alama kimar da ke cin karo da juna ko tare da ganewar asali. Rahoton: [rubutu]

3) Tsarin ingantattun samfura (digital pathology):

Rubuta daftarin ingantaccen tsari don samfurin rarrabuwa na WSI: daidaita launi, ingantacciyar hanyar waje da yawa, yarjejeniyar likitancin cuta (kappa), gwajin motsin filin. Alama tabbatar da ma'anar ma'anar ilimin likitanci daban.

4) Ƙara gargaɗin samfur:

Ƙara zuwa sakamako mara kyau na AI mai ɗorewa cewa "samfurin na iya iyakancewa, sakamako mara kyau ba ya ware cuta" da kuma buƙatun tabbatar da likitan ilimin cututtuka. Fitowa: [rubutu]

Matsayin Samfura: Ta Nau'in Aiki

Nau'in aiki

AI gudunmawa

mahimmanci

tabbatarwa

Rabewar yankin Tumor

babba

babba

Likitan cututtuka + tabbaci na waje

Mitosis / ƙidaya cell

babba

babba

Tabbatar da likitan ilimin likitanci

Kashi na alamar (Ki-67)

babba

matsakaici

Kwatancen tunani

Kula da inganci (mayar da hankali/lala)

babba

ƙananan

duba tabo

Tsarin rahoto (rubutu)

babba

ƙananan

Tabbatar da likitan ilimin likitanci

Tukwici: Lokacin da ake kimanta tsarin ƙima a cikin ilimin cututtukan dijital, koyaushe tambaya: "Waɗanne tabo da na'urorin daukar hoto ne aka horar da wannan ƙirar, kuma an inganta shi a cikin dakin gwaje-gwaje na?" Idan amsar ita ce "a'a", alkaluman aikin ba su shafe ku ba tukuna.
Tsanaki: Kawai saboda AI ta ce "babu ƙari" ba yana nufin babu ƙari a cikin naman da ba a ɗauka ba. Sakamakon mummunan sakamako a cikin ilimin cututtuka yana iyakance ta ingancin samfurin; tsarin ba zai iya wuce wannan iyaka ba kuma mummunan sakamako ba tabbacin bincike ba ne.

Kuskuren gama gari

  • Rashin kimanta bambancin launi/ rini. Fassara fage shine mafi yawan sanadin gazawa a cikin ilimin cututtukan dijital.
  • Horar da cibiyar guda ɗaya kuma amfani da ko'ina. Daban-daban mai bincike da canza launi suna haifar da lalata ayyukan shiru.
  • Kuskure mummunan sakamako don tabbatarwa. Ƙimar samfurin ba za a iya biya ta samfurin ba.
  • Yin watsi da canjin interobserver. Ya kamata a yi la'akari da samfurin daidai idan ma'aunin tunani da kansa ya kasance mai canzawa.
  • Kawar da likitan ilimin cututtuka. Ƙidaya da rarrabuwa tallafi ne; Ganewar ganewa da ƙididdigewa ya rage tare da likitan ilimin cututtuka.

A takaice

  • Kwayoyin cuta na dijital suna nazarin hotunan gigapixel WSI ta hanyar rarraba su cikin tayal; AI yana goyan bayan ƙidayar salula da rarrabuwa.
  • Babban tarko na fasaha shine raɗaɗɗen filin saboda bambancin tabo / dubawa; daidaita launi da ingantaccen waje suna da mahimmanci.
  • Sakamakon AI mara kyau yana iyakance ta iyakar samfurin kuma baya bayar da tabbacin ganowa.
  • Ma'auni na tunani da sauye-sauyen interobserver sune mahallin ƙimar ƙima.
  • Ganewa, tsarawa, da ƙididdigewa alhaki ne na likitan ilimin cututtuka; AI baya gano cutar.

Aikin aikace-aikace

Zaɓi ƙirar ƙididdiga ta dijital (misali Ki-67 lissafin kashi). Rubuta shirin tabbatarwa na waje don wannan ƙirar: nunin nunin faifai nawa daga waɗanne dakunan gwaje-gwaje, wane nau'in daidaita launi, yadda zaku auna yarjejeniyar likitanci, da kuma yadda zaku gwada faɗuwar filin. Sa'an nan kuma rubuta a cikin jumla ɗaya gargaɗin ƙuntatawa wanda ya kamata a ƙara zuwa mummunan fitarwa na samfurin.

jerin abubuwan dubawa

  • [ ] Na san dubawa, tiling, bincike da haɗa matakan aikin WSI.
  • [ ] Na fahimci yadda bambancin fenti/nau'i na ke haifar da faɗuwar filin da yadda ake sarrafa shi.
  • [ ] Na fahimci cewa mummunan sakamakon AI yana iyakance ta iyakar samfurin.
  • [ ] Zan iya amfani da ra'ayoyin tabbatarwa na waje da yarjejeniyar likitancin cuta (kappa).
  • [ ] Na shiga ciki cewa ganewar asali da yanke shawara ya kasance tare da likitan ilimin cututtuka.