人工智能组织学图像分析(深度学习)评价皮质肾上腺瘤的预后

A. Jouinot, F. Violon, T. Lazard, B. Terris, M. Sibony, J. Bertherat, G. Assie, T. Walter
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La performance des algorithmes a été évaluée par validation croisée à différents grossissements de 2,5x à 40x. Les régions des images les plus associées à la classification moléculaire ont été extraites et examinées par des pathologistes experts en pathologie surrénalienne. L’analyse d’images histologiques par deep learning prédit la classification moléculaire avec une aire sous la courbe ROC de 0,74 dans la cohorte Cochin et de 0,80 dans la cohorte TCGA, et permet d’identifier des aspects morphologiques associés à “C1A” et “C1B”. Dans les deux cohortes, la classification basée sur le deep learning s’associe à la survie sans récidive (Logrank p = 0,04 et p = 0,002) et à la survie globale (Logrank p = 0,007 et p = 0,0002). La classification moléculaire pronostique des corticosurrénalomes peut être prédite sur des images histologiques en coloration standard. 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摘要

皮质肾上腺瘤是预后不同的侵袭性癌症。分子分类“C1A”(类固醇特征和增殖)或“C1B”(免疫特征)可改善预后评估。今天,这两种类型的皮质肾上腺瘤只能通过分子分析来区分,但这还没有成为常规。本研究的目的是利用深度学习的组织学图像分析预测皮质肾上腺瘤的分子分类。我们在Cochin (n = 70, HES)和TCGA (n = 54, HE)两组独立患者的标准彩色扫描组织学图像上使用深度学习算法进行分子分类。在2.5倍到40倍的不同放大倍数下,通过交叉验证评估算法的性能。与分子分类最相关的图像区域被肾上腺病理学家提取并检查。深度学习组织学图像分析预测Cochin队列的分子分类,ROC曲线下面积为0.74,TCGA队列为0.80,并识别与“C1A”和“C1B”相关的形态方面。在两个队列中,深度学习分类与无复发生存(Logrank p = 0.04和p = 0.002)和总生存(Logrank p = 0.007和p = 0.0002)有关。皮质肾上腺瘤的预后分子分类可通过标准染色组织学图像进行预测。与这种分类相关的形态学标准的发现可以改善组织预后评估。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Analyse d’images histologiques par intelligence artificielle (deep learning) pour l’évaluation pronostique des corticosurrénalomes
Les corticosurrénalomes sont des cancers agressifs de pronostic hétérogène. La classification moléculaire “C1A” (signature stéroïde et prolifération) ou “C1B” (signature immune) améliore l’évaluation pronostique. Aujourd’hui ces deux types de corticosurrénalome ne peuvent être distingués que par l’analyse moléculaire mais celle-ci n’est pas encore implémentée en routine. L’objectif de cette étude est de prédire la classification moléculaire des corticosurrénalomes à partir de l’analyse d’images histologiques par deep learning. Nous avons utilisé des algorithmes de deep learning sur des images histologiques numérisées en coloration standard dans 2 cohortes indépendantes de patients - Cochin (n = 70, HES) et TCGA (n = 54, HE) – annotées pour la classification moléculaire. La performance des algorithmes a été évaluée par validation croisée à différents grossissements de 2,5x à 40x. Les régions des images les plus associées à la classification moléculaire ont été extraites et examinées par des pathologistes experts en pathologie surrénalienne. L’analyse d’images histologiques par deep learning prédit la classification moléculaire avec une aire sous la courbe ROC de 0,74 dans la cohorte Cochin et de 0,80 dans la cohorte TCGA, et permet d’identifier des aspects morphologiques associés à “C1A” et “C1B”. Dans les deux cohortes, la classification basée sur le deep learning s’associe à la survie sans récidive (Logrank p = 0,04 et p = 0,002) et à la survie globale (Logrank p = 0,007 et p = 0,0002). La classification moléculaire pronostique des corticosurrénalomes peut être prédite sur des images histologiques en coloration standard. La découverte de critères morphologiques associés à cette classification pourrait améliorer l’évaluation histopronostique.
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