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Z-Stack 扫描可提高 AI 检测中形态学的准确性:脑膜瘤的案例研究

图像与视频处理 2025-01-28 v1 计算机视觉与模式识别

摘要

Z-stack 扫描是一种新兴的全切片成像技术,能够在玻璃切片的 z 轴方向上捕获多个焦平面。由于 z-stacking 相较于单层全切片成像能够提供更丰富的深度信息,这一技术在分析小规模组织病理学图案方面尤其有用。然而,其实际临床影响仍存在争议,结果不一。为澄清这一问题,我们研究了 Z-Stack 扫描对脑膜瘤人工智能(AI)形态学检测的影响。我们使用三台不同的数字病理扫描仪,对同一套 22 片 Hematoxylin and Eosin 脑膜瘤玻璃切片进行单层和 z-stacked 全切片图像(WSI)扫描,并测试了三个 AI 管道在两种图像类型上的性能。结果显示,在所有扫描仪-AI 组合中,z-stacked WSI 显著提高了 AI 对细胞分裂的灵敏度(提升 17.14%),而对精确度的影响仅略有影响。我们的发现提供了量化证据,突出了 Z-Stack 扫描在 AI 形态学检测中作为一种有前景技术,为更可靠的 AI 辅助病理工作流程铺平了道路,这最终有助于患者管理。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.15743,
  title  = {Z-Stack Scanning can Improve AI Detection of Mitosis: A Case Study of Meningiomas},
  author = {Hongyan Gu and Ellie Onstott and Wenzhong Yan and Tengyou Xu and Ruolin Wang and Zida Wu and Xiang 'Anthony' Chen and Mohammad Haeri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.15743},
  year   = {2025}
}

备注

To appear 2025 IEEE 22nd International Symposium on Biomedical Imaging (ISBI)