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DTFD-MIL: Double-Tier Feature Distillation Multiple Instance Learning für die Klassifikation von Histopathologie-Ganzes-Präparat-Bildern

Hongrun Zhang Yanda Meng Yitian Zhao Yihong Qiao Xiaoyun Yang Sarah E. Coupland Yalin Zheng

Zusammenfassung

Multiple Instance Learning (MIL) wird zunehmend für die Klassifikation von histopathologischen Whole Slide Images (WSIs) eingesetzt. Dennoch stehen MIL-Ansätze für dieses spezifische Klassifikationsproblem weiterhin vor einzigartigen Herausforderungen, insbesondere im Zusammenhang mit kleinen Stichprobenkollektiven. In solchen Fällen sind die Anzahl der WSI-Slides (Bags) begrenzt, während die Auflösung einzelner WSIs sehr hoch ist, was zu einer großen Anzahl an Patch-Instanzen führt, die aus diesen Slides extrahiert werden. Um dieses Problem anzugehen, schlagen wir vor, die Anzahl der Bags virtuell zu vergrößern, indem wir den Begriff der Pseudo-Bags einführen, auf denen ein zweistufiges MIL-Rahmenwerk aufgebaut wird, um die inhärenten Merkmale effektiv auszunutzen. Darüber hinaus leisten wir einen Beitrag zur Ableitung der Instanzwahrscheinlichkeit im Rahmen eines auf Aufmerksamkeit basierenden MIL-Ansatzes und nutzen diese Ableitung, um den vorgeschlagenen Rahmen zu konstruieren und zu analysieren. Die vorgeschlagene Methode übertrifft andere aktuelle Methoden auf dem CAMELYON-16-Datensatz deutlich und zeigt zudem eine bessere Leistung auf dem TCGA-Lungenkrebs-Datensatz. Der vorgeschlagene Rahmen ist zukünftig leicht erweiterbar für breitere MIL-Anwendungen. Der Quellcode ist unter folgender Adresse verfügbar: https://github.com/hrzhang1123/DTFD-MIL


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