Microsoft ለትልቅ የካንሰር ፓቶሎጂ ምርምር ይበልጥ ቀልጣፋ የኤአይአይ ሞዴሎችን ያወጣል።

ምን ተፈጠረ

Microsoft ምርምር መጠነ ሰፊ የካንሰር ምርምርን በስሌት ተግባራዊ ለማድረግ የተነደፉትን ሁለት ክፍት ክብደት ያላቸው የፓቶሎጂ ፋውንዴሽን ሞዴሎችን GigaPath-Flash እና GigaTIME-ፍላሽ አሳውቋል። ሞዴሎቹ ከዋሽንግተን ዩኒቨርሲቲ እና ፕሮቪደንስ ጋር የተገነቡ የምርምር ውጤቶች ናቸው።

Microsoft ምርምር GigaPath-Flash እና GigaTIME-ፍላሽ GigaPath እና GigaTIME የሚባሉ ቀደምት የፓቶሎጂ ሞዴሎችን ያስረዝማሉ ይላል። GigaPath ሙሉ ስላይድ የፓቶሎጂ ምስሎችን ይተነትናል፣ GigaTIME ግን ዕጢ ማይክሮ ኤንቫይሮን በመቅረጽ እና መደበኛውን ሄማቶክሲሊን-እና-ኢኦሲን፣ ወይም H&E ምስሎችን ወደ ምናባዊ የስፔሻል ፕሮቲሞሚክስ ካርታዎች ይተረጉማል። አዲሶቹ የፍላሽ ሞዴሎች ክሊኒካዊ ምርትን ከማስተዋወቅ ይልቅ እንዲህ ያሉ ስርዓቶችን ለትላልቅ ቡድኖች በተደጋጋሚ የመተግበር ስሌት ወጪን ለመፍታት የታቀዱ ናቸው። ስለዚህ ትኩረታቸው በምርምር የስራ ፍሰት ቅልጥፍና እና በመለኪያ ትንተና ተደራሽነት ላይ ነው። ልቀቶቹ ለተደጋጋሚ ጥቅም ምን ያህል ማስላት እንደሚያስፈልግ ሲቀይሩ ከቀደምት ሞዴል ቤተሰብ ጋር ግንኙነት አላቸው።

GigaPath-Flash የ22 ሚሊዮን መለኪያ ቪቲ-ኤስ ሰድር ኢንኮደርን ከ21 ሚሊዮን መለኪያ የሎንግኔት ስላይድ ኢንኮደር ጋር ያጣምራል። Microsoft ያለው የታመቀ ሰድር ኢንኮደር ከመጀመሪያው የቢሊየን መለኪያ GigaPath ኢንኮደር ተሰርዟል፣ የስላይድ ኢንኮደር ግን ከምስል ሰቆች ብዛት ጋር የሚመጣጠን ሰፊ ትኩረትን ይጠቀማል። በምንጩ በተጠቀሱት የPANDA ፕሮስቴት-ግራዲንግ እና EBRAINS የአንጎል-ዕጢ-ንዑስ ትየባ መመዘኛዎች ላይ፣ Microsoft እንደዘገበው GigaPath-Flash ከዋናው GigaPath 3% ውስጥ እንደመጣ እና በግምት 50 እጥፍ ያነሰ ስሌት ሲጠቀም። በሌላ አነጋገር፣ የተዘገበው ውጤት በጣም ትንሽ የሆነውን ሞዴል ከአፈጻጸም ጋር በማጣመር በእነዚያ በተጠቀሱት ፈተናዎች ላይ ከቀድሞው ስርዓት ጋር ቅርበት ያለው። ንጽጽሩ የሚቀርበው ከ Microsoft ግምገማ የውጤታማነት ውጤት ነው እንጂ ስለ እያንዳንዱ የፓቶሎጂ ተግባር ሰፋ ያለ ግኝት አይደለም።

GigaTIME-ፍላሽ የመጀመሪያውን GigaTIME convolutional የጀርባ አጥንት በGigaPath-Flash ViT-S ኢንኮደር ይተካ እና ለH&E-ወደ-multiplex-immunofluorescence ትርጉም ቀላል ክብደት ያለው ኮንቮሉሽን ዲኮደርን ይጠቀማል። Microsoft በፈተናው ስብስብ እና ከስርጭት ውጪ የሆኑ አራት ቡድኖች የአንጎል፣ የጡት፣ የአንጀት እና የሳንባ ካንሰሮችን የሚሸፍኑት ከዋናው ሞዴል ጋር እንደተዛመደ ወይም እንደተሻሻለ ዘግቧል። ሁለቱም ሞዴሎች የሚለቀቁት በApache 2.0 ፍቃድ ነው፣ክብደቶች እና ኮድ በHugging Face በኩል ተዘጋጅተዋል ሲል ምንጩ ገልጿል። ይህ ለተመራማሪዎች የተለቀቁትን በራሳቸው መቼት ለመመርመር እና ለመገምገም የሚያስፈልጉትን የተገለጹ ክፍሎች ይሰጣል። ከስርጭት ውጭ የተደረገው ሙከራ ንፅፅሩን ከመጀመሪያው የሙከራ ስብስብ በላይ ያሰፋል፣ ነገር ግን ተጨማሪ ግምገማን አያስወግደውም።

የምንጭ ዝርዝሮች: microsoft.com ↗

ለምን አስፈላጊ ነው።

ሞዴሎቹ ተመራማሪዎች ትላልቅ የታካሚ ስብስቦችን እንዲመረምሩ እና ያሉትን የፓቶሎጂ መረጃዎችን በመጠቀም ተጨማሪ ሙከራዎችን እንዲደግሙ ያስችላቸዋል። ያ ስለ በሽታ ባዮሎጂ ፣ ባዮማርከርስ ፣ ዕጢ ማይክሮ ኤንቫይሮን እና ክሊኒካዊ ውጤቶች ጥናቶችን ሊያሰፋ ይችላል ፣ ምንም እንኳን ሞዴሎቹ ለታካሚ እንክብካቤ ተቀባይነት የላቸውም።

ባለ ሙሉ-ስላይድ የፓቶሎጂ ምስሎች ከጂጋፒክስል ሊበልጡ ይችላሉ እና በሺዎች የሚቆጠሩ ንጣፎችን በአንድ ስላይድ ማቀናበር ሊያስፈልጋቸው ይችላል። ተመራማሪዎች በአስር ሺዎች የሚቆጠሩ ታካሚዎችን ሲያጠኑ እና ባህሪን ማውጣት፣ ስታቲስቲካዊ ትንታኔ፣ መላምት ሙከራ እና የንዑስ ቡድን ማረጋገጫ ሲደግሙ ዋጋው በጣም ገዳቢ እንደሚሆን ምንጩ ተከራክሯል። ዝቅተኛ ስሌት እና የማህደረ ትውስታ መስፈርቶች አንድ ነባር ትንተና በምን ያህል ፍጥነት እንደሚካሄድ ብቻ ሳይሆን የትኞቹ የምርምር ጥያቄዎች ሊተገበሩ እንደሚችሉ ላይ ተጽእኖ ሊያሳድሩ ይችላሉ። በይበልጥ በኢኮኖሚ ሊደገም የሚችል የስራ ሂደት ትላልቅ ንጽጽሮችን እና ተጨማሪ ቼኮችን ለምርምር ቡድኖች የበለጠ ተግባራዊ ሊያደርግ ይችላል። በምንጩ የተገለጸው እምቅ ጥቅም ልኬት፣ መደጋገም እና ቀደም ሲል ካለው የፓቶሎጂ መረጃ ጋር የመሥራት ችሎታ ጋር የተያያዘ ነው።

Microsoft ለ1,000 ስላይድ ቨርቹዋል multiplex-immunofluorescence ውሂብን ማመንጨት ከ GigaTIME-Flash ጋር በሰባት ጂፒዩ-ሰዓታት ከ GigaTIME ጋር በአንድ NVIDIA A100 ላይ በግምት ወደ 10,000 የስላይድ ቲኬቶችን ጨምሮ በግምት ወደ ሁለት ጂፒዩ ሰአታት እንደሚወስድ ይገምታል። ለ100,000 ስላይዶች፣ ግምቱ ከ30 ጂፒዩ-ቀናት ጋር ሲነፃፀር ወደ ሰባት የጂፒዩ ቀናት ያህል ነው። ለአንድ ሚሊዮን ስላይዶች፣ ወደ 70 ጂፒዩ-ቀናት ከ300 ጂፒዩ-ቀናቶች ጋር። እነዚህ የተቀረጹ ግምቶች እንጂ ገለልተኛ መለኪያዎች አይደሉም፣ እና ምንጩ እንዳለው ትክክለኛው የሩጫ ጊዜዎች በስላይድ መጠን፣ በሰድር መፍታት እና በሃርድዌር ላይ የተመሰረቱ ናቸው። ግምቶቹ ቡድኑ በጣም ትልቅ በሚሆንበት ጊዜ በስላይድ ሂደት ላይ ያለው ልዩነት እንዴት እንደሚያድግ ያሳያሉ። አሁንም ቢሆን ለእያንዳንዱ ትግበራ የተረጋገጠ ውጤት ሳይሆን ከተጠቀሱት ግምቶች ጋር የተቆራኙ የሁኔታዎች ስሌቶች ሆነው ማንበብ አለባቸው።

ተግባራዊ ጠቀሜታውም ከግልጽነት ጋር የተያያዘ ነው። የApache 2.0 ልቀት የአካዳሚክ እና ሌሎች የምርምር ቡድኖች በተስተናገደ አገልግሎት ላይ ብቻ ሳይመሰረቱ ሞዴሎቹን እንዲፈትሹ፣ እንዲላመዱ እና እንዲገመግሙ ሊፈቅድላቸው ይችላል፣ ለራሳቸው የቴክኒክ ግብአት እና አስተዳደር ተገዢ ናቸው። ነገር ግን ቅልጥፍና ሳይንሳዊ ትክክለኛነትን አያረጋግጥም. ምንጩ በግልጽ ሞዴሎቹ ቀደምት የምርምር ልቀቶች ናቸው፣ በተወሰኑ መመዘኛዎች እና ስብስቦች ላይ የተፈተኑ እና ለምርመራ፣ ለግምት ትንበያ፣ ለህክምና ምርጫ ወይም ለሌላ የታካሚ እንክብካቤ ውሳኔዎች የታሰቡ ወይም የተረጋገጡ አይደሉም ብሏል። ክፍት መዳረሻ ምርመራን እና ሙከራዎችን ሊያሰፋ ይችላል፣ ነገር ግን ስለ አስተማማኝነት ወይም ክሊኒካዊ ጠቀሜታ ማስረጃዎችን አይተካም። በጣም የሚደገፍ አንድምታ ብዙ ቡድኖች የምርምር መሳሪያዎቹን እና ገደባቸውን መመርመር ይችሉ ይሆናል።

ቀጥሎ ምን እንደሚታይ

ዋናዎቹ ጥያቄዎች የተዘገበው ቅልጥፍና እና አፈጻጸም በበርካታ ተቋማት፣ ስካነሮች፣ የቲሹ ዓይነቶች፣ የህዝብ ብዛት እና የምርምር ስራዎች ላይ መያዙ ነው ወይ? ገለልተኛ ግምገማ እና ክሊኒካዊ ማረጋገጫ አስፈላጊ ሆነው ይቆያሉ፣ እና ምንጩ ሞዴሎቹ የምርመራ፣ ትንበያ ወይም የህክምና ውሳኔዎችን እንደሚያሻሽሉ አላረጋገጠም።

ገለልተኛ ማባዛት በተለያዩ ሃርድዌር፣ ስላይድ መጠኖች፣ በቅድመ-ሂደት ላይ ያሉ የቧንቧ መስመሮች እና የስብስብ መጠኖች ሪፖርት የተደረገውን የውጤታማነት-አፈጻጸም ንግድ መሞከር አለበት። በተጨማሪም ሞዴሎቹ በአሳሾች፣ በተቋማት፣ በቆሻሻ አሠራሮች፣ በቲሹ ጥራት፣ በካንሰር ዓይነቶች እና በታካሚዎች መካከል አስተማማኝ ሆነው መቀጠላቸውን መመርመር አለበት። Microsoft ራሱ አሁንም ሰፋ ያለ ማረጋገጫ እንደሚያስፈልግ ተናግሯል፣ስለዚህ የተዘገበው የቤንችማርክ ውጤቶች ከተረጋጋ ማስረጃ ይልቅ እንደ ሞዴል ገንቢዎች የይገባኛል ጥያቄዎች መታየት አለባቸው። እንዲህ ዓይነቱ ሙከራ በሪፖርት ማቀናበሪያው ላይ የሚመረኮዙ ውጤቶችን በምርምር አካባቢዎች ውስጥ አጠቃላይ ከሆኑ ውጤቶች ለመለየት ይረዳል። በዙሪያው ያለው መረጃን የማቀናበር የስራ ሂደት ሲቀየር ዝቅተኛ የንብረት መስፈርቶች ጠቃሚ ሆነው ይቀጥላሉ ወይ የሚለውን ያሳያል።

ተመራማሪዎች የተሻለ የውክልና ትምህርት ወደ ጠቃሚ ባዮሎጂካል ግኝቶች ይተረጎማል የሚለውን ማወቅ አለባቸው። ምንጩ GigaTIME ከ 14,000 በላይ የካንሰር በሽተኞች እና ከ 1,200 በላይ በስታቲስቲክስ ጉልህ የሆኑ በበሽታ ተከላካይ ሕዋሳት ግዛቶች እና በክሊኒካዊ ባዮማርከርስ መካከል ያለውን የጊጋTIME ትንታኔ ይጠቁማል ነገር ግን የፍላሽ ሞዴሎቹ እራሳቸውን ችለው እነዚያን ማኅበራት ማባዛታቸውን ወይም የተረጋገጡ ግኝቶችን ማፍራታቸውን አያመለክትም። የስታቲስቲክስ ማኅበራትም በራሳቸው ምክንያት ወይም ክሊኒካዊ ጥቅም አያሳዩም። ተገቢው ጥያቄ አዲሶቹ ሞዴሎች ከገለልተኛ ትንተና እና ተጨማሪ ማረጋገጫ በኋላ ትርጉም ያላቸው ግኝቶችን ይደግፋሉ ወይ የሚለው ነው። ውጤታማነት እነዚያን ምርመራዎች ለመድገም ቀላል ያደርጋቸዋል፣ ነገር ግን በግኝቶቹ ዙሪያ ያሉ የማስረጃ ጥያቄዎችን አይፈታም።

በጣም የሚያስከትለው የማይታወቅ የታችኛው ክሊኒካዊ አፈፃፀም ነው። ምንጩ ምንም የወደፊት ክሊኒካዊ ሙከራ፣ የስምሪት መረጃ፣ የምርመራ ትክክለኛነት ትንተና፣ የሕክምና-ውጤት ማስረጃ ወይም የፍላሽ ሞዴሎች ንዑስ ቡድን ጉዳቶች ግምገማ አይሰጥም። ክሊኒካዊ አጠቃቀምን ከማገናዘብ በፊት፣ ምንጩ ተጨማሪ የባለብዙ ተቋማዊ እና የወደፊት ማረጋገጫ እንደሚያስፈልግ ይናገራል። እስከዚያ ድረስ፣ በጣም ግልፅ የሆነው የሚደገፈው ተፅዕኖ ስሌት ነው፡ አንዳንድ መጠነ ሰፊ የፓቶሎጂ ጥናት የስራ ፍሰቶችን ውድ እና የበለጠ ሊደገም የሚችል ማድረግ። ከምርምር መሳሪያ ወደ ታካሚ እንክብካቤ የሚደረግ ማንኛውም እንቅስቃሴ እዚህ ከተገለጸው ቅልጥፍና እና የቤንችማርክ ንፅፅር በላይ ማስረጃ ያስፈልገዋል። በተግባራዊ የምርምር ልቀት እና በተረጋገጠ ክሊኒካዊ ስርዓት መካከል ያለው ልዩነት ማስታወቂያውን ለመተርጎም ማዕከላዊ ሆኖ ይቆያል።

ተዛማጅ መመሪያዎች እና ጥያቄዎች