PRECISE: Benchmarking digital pathology with expert-annotated contiguous IHC-H&E serial prostate sections
本文介绍了 PRECISE，这是首个公开可用的、经过专家标注且空间对齐的 H&E 与 IHC 连续前列腺活检切片数据集，旨在通过对全形态学谱系的前列腺病理进行像素级语义分割，为推进 AI 辅助诊断提供稳健的多模态基准。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
想象一下，你是一名试图在一个微小的、隐形的城市里破解谜团的侦探。这座城市是由细胞组成的，有时，其中一些细胞会变成被称为“癌症”的捣蛋分子。为了找到它们，医生使用一种特殊的显微镜来拍摄这些细胞城市的巨型高清照片。这些照片被称为“全切片图像”。通常，侦探会使用一种标准的蓝粉色颜料（称为 H&E）为细胞着色。这就像是在看一张黑白地图；你可以看到形状，但有时那些捣蛋分子看起来和好人如此相似，以至于很难将它们区分开来。当侦探感到困惑时，他们会通过一种特殊的“荧光笔”颜料（称为 IHC）请求第二意见，这种颜料会在特定的细胞上发光，以证明谁是谁。这个两步走的过程——先看地图，再检查荧光笔——是目前医生解决最难病例的方法。但是，教计算机进行这种侦探工作一直很难，因为大多数计算机训练集只展示蓝粉色的地图，导致计算机在何时需要荧光笔时只能靠猜测。
这就是名为 PRECISE 的新项目介入的地方。把 PRECISE 想象成第一本面向“双语”计算机侦探的训练手册。研究人员并没有只给计算机一张图片，而是创建了一个数据集，其中每一张蓝粉色地图都与其匹配的荧光笔地图完美配对。他们采集了来自 25 名患者的 37 份前列腺组织微小样本，并创建了 27 组这些配对图像。其特别之处在于，两位专家病理学家（人类侦探）不仅观察了它们，还在蓝粉色版本和荧光笔版本上都绘制了详细的地图，精准地标记出了哪里是癌症、哪些是好细胞，以及那些棘手的“疑似癌症”细胞。他们甚至使用了荧光笔颜料作为“真相血清”，以确保他们的地图 100% 准确。其结果是一个包含 24,387 个标注区域的大型图书馆，涵盖了七种不同的组织类型，包括其他计算机数据集经常忽略的罕见且令人困惑的类型。
这篇论文并不声称计算机现在可以治愈癌症，也不认为这个数据集解决了所有问题。相反，它表明这一新资源是一个强大的工具，可以帮助研究人员构建更好的 AI。作者对数据进行了测量，发现虽然计算机有时仅凭颜色就能分辨癌症与好细胞，但仍然存在大量重叠，使得在没有专家眼光的情况下很难确定。通过提供这些配对的、经专家标注的图像，团队希望帮助 AI 学习识别人类所看到的细微差别，尤其是在标准地图不足以应对的那些棘手案例中。他们谨慎地指出，由于数据来自同一家医院和特定的一组患者，AI 在能够在其他地方完美运作之前可能需要额外的练习。但就目前而言，PRECISE 提供了一个独特的、开放的邀请，让科学家们可以在真实的、医生实际工作的两步法上训练他们的数字侦探，这有望在未来带来更快、更准确的诊断。
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