$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Bu bölümde, yapay zekanın patologlara görüntüleri değerlendirmede ve tanısal girdiler sağlamada nasıl yardımcı olabileceğini göstermek için iki kullanım örneği sunulmaktadır.
Prostat kanseri teşhisi (Şekil 7): Tümör uzunluğu ve yüzdesi, Gleason skorları (3, 4 ve 5), Gleason 4 ve 5 yüzdesi vb. dahil olmak üzere kanserli prostat biyopsisinin histopatolojik değerlendirmesi. Bu bilgi daha sonra hastaları 4 dereceli gruba (1 ila 4) ayırmak için kullanılır, 4'ü en agresif prostat kanseridir 4,5. Bu bilgilerin patoloji raporunda yer alması gerekmektedir; bu nedenle, yapay zeka destekli patoloji teşhisini göstermek için mükemmel bir örnektir.
Bu örnekte, prostat biyopsisi yapılan cam slaytlar başlangıçta hematoksilen-eozin (H&E) prosedürü ile boyanmıştır. Lekeli slayt daha sonra, tarayıcı bilgisayar ile yazılım arasındaki doğrudan bir arayüz aracılığıyla sisteme yüklenen tam bir slayt görüntüsü (WSI) oluşturmak için sayısallaştırıldı (Şekil 7). Yüklendikten sonra, yapay zeka destekli bir model etiketi işler, numune kaynağı (yani prostat) ve boyama türü (yani H ve E) dahil olmak üzere her varlığı tanımlar ve etiketler. Bu model, görüntünün H&E lekeli bir prostat biyopsisi olup olmadığını belirler. Eğer öyleyse, başka bir yapay zeka tabanlı model görüntüyü analiz eder ve analize dayalı olarak geri bildirim veya çıktılar üretir (Şekil 7A). Bu yapay zeka tabanlı model, patologların küçük tümör alanlarının varlığını doğrulamasına yardımcı olmak için PIN4 immünohistokimyasal boyalarını da ön sipariş verebilir (Şekil 3).
Bu model, deneyimli patologlardan oluşan bir ekip tarafından piksel bazında açıklamalı 1700'den fazla prostat tam slayt görüntüsü (WSI) üzerinde eğitildi. WSI'lerin ek açıklamasını takiben, prostat dokusu karolarını dört kategoriye ayırmak için bir derin öğrenme modeli uygulanır: Benign, Gleason3, Gleason4 ve Gleason5. Şekil 5'te gösterildiği gibi, döşeme tabanlı çıktılar, kanserli bölgeleri vurgulayan bir tam slayt maskesi oluşturmak için toplanır: Kanser (kırmızı), Gleason4 (yeşil) ve Gleason5 (mavi; Şekil 6). Bu maskelere ek olarak, AI modeli prostat WSI için son bir etiket (Kanser veya İyi Huylu) oluşturdu. Bu sınıflandırma, Gleason3, Gleason4 ve Gleason5 alanları, Gleason3, Gleason4 ve Gleason5 maskelerinin kesinliği ve diğer faktörler gibi morfolojik özelliklere dayanmaktadır. Prostat kanserinin tespiti için mevcut prostat modelimizin performansı, model geliştirme veya doğrulama sırasında kullanılmayan bağımsız bir 1.000 WSI seti kullanılarak doğrulandı. Doğrulama kümesindeki her slayt İyi Huylu veya Kanser olarak etiketlenir. Eğitilen model ayrıca açıklandığı gibi her slayda bir etiket atar. Temel doğruluk etiketlerini modelin tahminleriyle karşılaştırarak, Tablo 1'de sunulduğu gibi doğruluk, duyarlılık, özgüllük ve F1 puanı gibi performans ölçümleri hesaplandı. Sonuçlar, eğitilen modelin diğer prostat AI modellerine benzer şekilde performans gösterdiğini göstermektedir6.
Gleason skorlarına ek olarak, AI modeli tümör uzunluğunu ve yüzdesini ve derece grubunu belirleyebilir (Şekil 7). Ayrıca, AI modeli, sağlandığı takdirde NCCN risk grubuna dayalı patoloji ve klinik bilgileri de hesaplayabilir (Şekil 7A). FlexLIS'te AI, tüm teşhis bilgilerini patoloji raporuna yazabilir, böylece patologların bunları rapora manuel olarak girmesine gerek kalmaz (Şekil 7B). Tüm AI süreci arka planda tamamlanmış ve patologlar tarafından görülemese de, AI analiz sonuçları ve aynı görüntü, AI sonuçlarını patoloji raporunda tutmaya veya değiştirmeye karar verebilecek patologlar tarafından görülebilir (Şekil 7B).
Mesane kanseri taraması için idrar sitolojisi: İdrar sitolojisi, mesane kanseri taraması, teşhisi ve izlenmesi için birincil non-invaziv yöntemdir7. İdrar sitolojisi hastaları dört kategoriye ayırır: yüksek dereceli ürotelyal karsinom için negatif, atipik ürotelyal hücreler, yüksek dereceli ürotelyal karsinom için şüpheli ve yüksek dereceli ürotelyal karsinom8. İdrar sitolojisinin gözden geçirilmesi deneyim ve beceri gerektirir ve çok zaman alıcıdır. Bu nedenle yapay zeka destekli idrar sitolojisi taraması yoğun talep edilmektedir. Bu vaka, yapay zeka tarafından tek hücreli bir değerlendirme sunar.
İdrar sitoloji slaytlarının incelenmesi patologlar için emek yoğun ve zaman alıcı bir süreç olabilir. Genellikle samanlıkta iğne aramaya benzeyen nadir, tanısal olarak önemli hücreleri bulmak için geniş alanları titizlikle taramayı ve sık sık yakınlaştırmayı ve uzaklaştırmayı gerektirir. Bu manuel yaklaşım yalnızca önemli ölçüde zaman ve odaklanma gerektirmekle kalmaz, aynı zamanda teşhis yorgunluğuna ve yorumlarda potansiyel değişkenliğe de katkıda bulunur. Bu süreci kolaylaştırmak için, idrar örneklerinde çok çeşitli hücre tiplerini otomatik olarak algılayıp sınıflandırarak patologları desteklemek için FlexLIS'e entegre edilmiş yapay zeka tabanlı idrar sitolojisi modeli geliştirilmiştir. Model aşağıdaki kategorileri tanımlayabilir: HGUC (Yüksek Dereceli Ürotelyal Karsinom hücreleri), şüpheli (maligniteyi düşündüren ancak kesin olarak tanısal olmayan belirgin anormallikleri olan ürotelyal hücreler), atipik ürotelyal hücreler, RBC'ler (Kırmızı Kan Hücreleri), kristaller, lenfositler, polimorf hücreler, polyoma virüsü, renal tübüler hücreler, sperm, skuamöz hücreler, normal ürotelyal hücreler, maya ve diğerleri. Kullanılabilirliği daha da artırmak için, tanısal olarak önemli kategoriler - HGUC, atipik ürotelyal hücreler ve şüpheli olanlar - farklı renkler kullanılarak vurgulanır (Şekil 8), bu da patologların kapsamlı manuel taramaya ihtiyaç duymadan ilgi alanlarına hızla odaklanmalarını sağlar.
Ayrıca, AI modeli, tespit edilen her kategorideki hücre sayısını ölçer ve bu verileri çıktıya sorunsuz bir şekilde entegre eder (Şekil 8). Bu bulgular otomatik olarak patoloji raporuna aktarılır ve patoloğun yalnızca vakayı gözden geçirmeye, doğrulamaya ve sonuçlandırmaya odaklanmasını sağlar. Bu, tanılama verimliliğini büyük ölçüde artırır, manuel iş yükünü azaltır ve raporlar arasında tutarlılığı ve doğruluğu artırır.







