BR112022013004B1 - COMPUTER-IMPLEMENTED METHODS FOR PROCESSING ELECTRONIC IMAGES USING IN VITRO SAMPLES AND SYSTEM FOR PROCESSING ELECTRONIC IMAGES - Google Patents

COMPUTER-IMPLEMENTED METHODS FOR PROCESSING ELECTRONIC IMAGES USING IN VITRO SAMPLES AND SYSTEM FOR PROCESSING ELECTRONIC IMAGES Download PDF

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BR112022013004B1
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Jillian SUE
Razik Yousfi
Peter SCHUEFFLER
Thomas Fuchs
Leo Grady
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Paige.Ai, Inc
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Abstract

SISTEMAS E MÉTODOS PARA ANALISAR IMAGENS ELETRÔNICAS PARA CONTROLE DE QUALIDADE. A presente invenção refere-se a sistemas e métodos que são descritos para receber uma imagem digital correspondente a uma amostra alvo associada a uma categoria de patologia, determinar um modelo de aprendizado de máquina de controle de qualidade (QC) para prever uma designação de qualidade com base em um ou mais artefatos, fornecer a imagem digital como uma entrada para o modelo de aprendizado de máquina de QC, receber a designação de qualidade para a imagem digital como uma saída do modelo de aprendizado de máquina, e emitir a designação de qualidade da imagem digital. Um modelo de aprendizado de máquina de garantia de qualidade (QA) pode prever uma designação de doença com base em um ou mais biomarcadores. A imagem digital pode ser fornecida ao modelo QA que pode emitir uma designação de doença. Uma designação externa pode ser comparada com a designação de doença e um resultado de comparação pode ser emitido.SYSTEMS AND METHODS FOR ANALYZING ELECTRONIC IMAGES FOR QUALITY CONTROL. The present invention relates to systems and methods that are described to receive a digital image corresponding to a target sample associated with a category of pathology, determine a quality control (QC) machine learning model to predict a quality designation based on one or more artifacts, provide the digital image as an input to the QC machine learning model, receive the quality designation for the digital image as an output of the machine learning model, and issue the quality designation of the digital image. A quality assurance (QA) machine learning model can predict a disease designation based on one or more biomarkers. The digital image can be fed to the QA model which can issue a disease designation. An external designation can be compared with the disease designation and a comparison result can be output.

Description

Pedido(s) Relacionado(s)Related Request(s)

[0001] Este pedido reivindica prioridade para o Pedido Provisório U.S. No. 62/957.517 depositado em 6 de janeiro de 2020, cuja descrição completa é aqui incorporada por referência em sua totalidade.[0001] This application claims priority to U.S. Provisional Application No. 62/957,517 filed on January 6, 2020, the complete description of which is incorporated herein by reference in its entirety.

Campo da InvençãoField of Invention

[0002] Várias modalidades da presente descrição referem-se geralmente ao controle de qualidade de amostra baseado em imagem (QC) e métodos de processamento de imagem relacionados para garantia de qualidade (QA). Mais especificamente, modalidades particulares da presente descrição referem-se a sistemas e métodos para processar imagens para fornecer retorno de QC antes que a amostra seja avaliada, e também para fornecer QA para complementar a avaliação da amostra e o diagnóstico.[0002] Various embodiments of the present disclosure generally relate to image-based sample quality control (QC) and related image processing methods for quality assurance (QA). More specifically, particular embodiments of the present disclosure relate to systems and methods for processing images to provide QC feedback before the sample is evaluated, and also to provide QA to supplement sample evaluation and diagnosis.

Fundamentos da InvençãoFundamentals of Invention

[0003] O controle de qualidade laboratorial e a garantia de qualidade da patologia digital são cruciais para a entrada, processamento, diagnóstico e arquivamento bem- sucedidos de amostras de pacientes. Os métodos atuais para garantia de qualidade incluem (1) segunda revisão de casos de câncer diagnosticados pela primeira vez, (2) revisões periódicas de diagnósticos discordantes ou alterados por um comitê de garantia de qualidade, ou (3) revisão aleatória de um subconjunto de casos. Esses métodos não são completos, principalmente retrospectivos e manuais.[0003] Laboratory quality control and digital pathology quality assurance are crucial to the successful entry, processing, diagnosis and archiving of patient samples. Current methods for quality assurance include (1) second review of cancer cases diagnosed for the first time, (2) periodic reviews of discordant or changed diagnoses by a quality assurance committee, or (3) random review of a subset of cases. These methods are not complete, mainly retrospective and manual.

[0004] As técnicas convencionais para controle e garantia de qualidade podem ser melhoradas com controle e garantia de qualidade mais sistemáticos. No entanto, a garantia de qualidade sistemática é impraticável e ineficiente atualmente porque exigiria esforços duplicados por dois patologistas. Tais esforços duplicados seriam proibitivos em termos de recursos e tempo. Como um resultado, existe um desejo de controle e garantia de qualidade sistêmicos viáveis.[0004] Conventional techniques for quality control and assurance can be improved with more systematic quality control and assurance. However, systematic quality assurance is currently impractical and inefficient because it would require duplicated efforts by two pathologists. Such duplicated efforts would be prohibitive in terms of resources and time. As a result, there is a desire for viable systemic quality control and assurance.

[0005] A descrição geral anterior e a descrição detalhada a seguir são apenas exemplificativas e explicativas e não são restritivas da descrição. A descrição de fundamentos fornecida neste documento tem a finalidade de apresentar genericamente o contexto da descrição. A menos que indicado ao contrário neste documento, os materiais descritos nesta seção não são da técnica anterior às reivindicações neste pedido e não são admitidos como técnica anterior, ou sugestões da técnica anterior, por inclusão nesta seção.[0005] The previous general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the description. The description of fundamentals provided in this document is intended to generically present the context of the description. Unless otherwise indicated herein, the materials described in this section are not prior art to the claims in this application and are not admitted as prior art, or suggestions of prior art, by inclusion in this section.

Sumário da InvençãoSummary of the Invention

[0006] De acordo com certos aspectos da presente descrição, sistemas e métodos são descritos para implementar medidas de QC e QA para imagens de patologia digital.[0006] In accordance with certain aspects of the present disclosure, systems and methods are described for implementing QC and QA measures for digital pathology images.

[0007] Um método para emitir designações de qualidade inclui receber uma imagem digital correspondente a uma amostra alvo associada a uma categoria de patologia, em que a imagem digital é uma imagem de tecido humano e / ou uma imagem gerada algoritmicamente para replicar tecido humano, determinar um modelo de aprendizado de máquina de controle de qualidade (QC), o modelo de aprendizado de máquina de QC gerado pelo processamento de uma pluralidade de imagens de treinamento, associadas à categoria de patologia, para prever uma designação de qualidade com base em um ou mais artefatos, fornecer a imagem digital como uma entrada para o modelo de aprendizado de máquina de QC, receber a designação de qualidade para a imagem digital como uma saída a partir do modelo de aprendizado de máquina, e enviar a designação de qualidade da imagem digital.[0007] A method for issuing quality designations includes receiving a digital image corresponding to a target sample associated with a pathology category, wherein the digital image is an image of human tissue and/or an image algorithmically generated to replicate human tissue, determine a quality control (QC) machine learning model, the QC machine learning model generated by processing a plurality of training images, associated with the pathology category, to predict a quality designation based on a or more artifacts, provide the digital image as an input to the QC machine learning model, receive the quality designation for the digital image as an output from the machine learning model, and submit the image quality designation digital.

[0008] Um método para verificar designações de doenças inclui receber pelo menos uma imagem digital correspondente a uma amostra alvo associada a uma categoria de patologia, em que a imagem digital é uma imagem de tecido humano e / ou uma imagem gerada algoritmicamente para replicar tecido humano, determinar um modelo de aprendizado de máquina de garantia de qualidade (QA), o modelo de aprendizado de máquina de QA gerado pelo processamento de uma pluralidade de imagens de treinamento, a partir da categoria de patologia, para prever uma designação de doença com base em um ou mais biomarcadores, fornecer a imagem digital como entrada para o modelo de aprendizado de máquina de QA, receber a designação de doença para a imagem digital como uma saída a partir do modelo de aprendizado de máquina de QA, receber uma designação externa para a imagem digital, comparar a designação de doença com a designação externa, e emitir um resultado de comparação com base na comparação da designação de doença com a designação externa.[0008] A method for verifying disease designations includes receiving at least one digital image corresponding to a target sample associated with a category of pathology, wherein the digital image is an image of human tissue and/or an image generated algorithmically to replicate tissue human, determine a quality assurance (QA) machine learning model, the QA machine learning model generated by processing a plurality of training images, from the pathology category, to predict a disease designation with based on one or more biomarkers, provide the digital image as input to the QA machine learning model, receive disease designation for the digital image as an output from the QA machine learning model, receive an external designation for the digital image, compare the disease designation with the external designation, and output a comparison result based on the comparison of the disease designation with the external designation.

[0009] Um sistema para verificar designações de doenças inclui instruções de armazenamento em memória e um processador executando as instruções para realizar um processo incluindo receber pelo menos uma imagem digital correspondente a uma amostra alvo associada a uma categoria de patologia, em que a imagem digital é uma imagem de tecido humano e / ou uma imagem gerada algoritmicamente para replicar tecido humano, determinar um modelo de aprendizado de máquina de garantia de qualidade (QA), o modelo de aprendizado de máquina de QA gerado pelo processamento de uma pluralidade de imagens de treinamento, a partir da categoria de patologia, para prever uma designação de doença com base em um ou mais biomarcadores, fornecer a imagem digital como uma entrada para o modelo de aprendizado de máquina de QA, receber a designação de doença para a imagem digital como uma saída a partir do modelo de aprendizado de máquina de QA, receber uma designação externa para a imagem digital, comparar a designação de doença com a designação externa, e emitir um resultado de comparação com base na comparação da designação de doença com a designação externa.[0009] A system for verifying disease designations includes memory storage instructions and a processor executing the instructions to perform a process including receiving at least one digital image corresponding to a target sample associated with a pathology category, wherein the digital image is an image of human tissue and/or an image generated algorithmically to replicate human tissue, determine a quality assurance (QA) machine learning model, the QA machine learning model generated by processing a plurality of images of training, from the pathology category, to predict a disease designation based on one or more biomarkers, provide the digital image as an input to the QA machine learning model, receive the disease designation for the digital image as an output from the QA machine learning model, receive an external designation for the digital image, compare the disease designation with the external designation, and output a comparison result based on the comparison of the disease designation with the external designation .

Breve Descrição dos DesenhosBrief Description of the Drawings

[0010] Os desenhos em anexo, que são incorporados e fazem parte desta especificação, ilustram várias modalidades exemplificativas e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios das modalidades descritas.[0010] The attached drawings, which are incorporated and form part of this specification, illustrate several exemplary embodiments and, together with the description, serve to explain the principles of the described embodiments.

[0011] A Figura 1A ilustra um diagrama de blocos exemplificativo de um sistema e rede para implementar ferramentas QA / QC com imagens digitais, de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente descrição.[0011] Figure 1A illustrates an exemplary block diagram of a system and network for implementing QA / QC tools with digital images, in accordance with an exemplary embodiment of the present description.

[0012] A Figura 1B ilustra um diagrama de blocos exemplificativo de um modelo de aprendizado de máquina de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente descrição.[0012] Figure 1B illustrates an exemplary block diagram of a machine learning model according to an exemplary embodiment of the present description.

[0013] A Figura 2A é um fluxograma que ilustra um método exemplificativo para usar um modelo de aprendizado de máquina de QC, de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente descrição.[0013] Figure 2A is a flowchart illustrating an exemplary method for using a QC machine learning model, in accordance with an exemplary embodiment of the present description.

[0014] A Figura 2B é um fluxograma que ilustra um método exemplificativo para usar um modelo de aprendizado de máquina de QA, de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente descrição.[0014] Figure 2B is a flowchart illustrating an exemplary method for using a QA machine learning model, in accordance with an exemplary embodiment of the present description.

[0015] A Figura 3 ilustra um diagrama de blocos exemplificativo de um módulo de treinamento de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente descrição.[0015] Figure 3 illustrates an exemplary block diagram of a training module according to an exemplary embodiment of the present description.

[0016] A Figura 4 ilustra um diagrama para implementar a análise de QA / QC em diferentes estágios de um diagnóstico, de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente descrição.[0016] Figure 4 illustrates a diagram for implementing QA/QC analysis at different stages of a diagnosis, according to an exemplary embodiment of the present description.

[0017] A Figura 5 é um fluxograma de uma modalidade exemplificativa de uma implementação de QC, de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente descrição.[0017] Figure 5 is a flowchart of an exemplary embodiment of a QC implementation, according to an exemplary embodiment of the present description.

[0018] A Figura 6 é um fluxograma de uma modalidade exemplificativa de uma implementação de QA, de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente descrição.[0018] Figure 6 is a flowchart of an exemplary embodiment of a QA implementation, according to an exemplary embodiment of the present description.

[0019] A Figura 7 é um fluxograma de uma modalidade exemplificativa de outra implementação de QA, de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente descrição.[0019] Figure 7 is a flowchart of an exemplary embodiment of another QA implementation, in accordance with an exemplary embodiment of the present description.

[0020] A Figura 8 representa um sistema exemplificativo que pode executar técnicas apresentadas neste documento.[0020] Figure 8 represents an exemplary system that can perform techniques presented in this document.

Descrição Detalhada da InvençãoDetailed Description of the Invention

[0021] Referência será feita agora em detalhes às modalidades exemplificativas da presente descrição, cujos exemplos são ilustrados nos desenhos em anexo. Sempre que possível, os mesmos números de referência serão usados em todos os desenhos para se referir a partes iguais ou similares.[0021] Reference will now be made in detail to the exemplary embodiments of the present description, examples of which are illustrated in the attached drawings. Wherever possible, the same reference numbers will be used in all drawings to refer to the same or similar parts.

[0022] Os sistemas, dispositivos e métodos descritos neste documento são descritos em detalhes por meio de exemplos e com referência às figuras. Os exemplos discutidos aqui são apenas exemplos e são fornecidos para auxiliar na explicação dos aparelhos, dispositivos, sistemas e métodos descritos neste documento. Nenhum dos recursos ou componentes mostrados nos desenhos ou discutidos abaixo deve ser considerado obrigatório para qualquer implementação específica de qualquer um desses dispositivos, sistemas ou métodos, a menos que especificamente designado como obrigatório.[0022] The systems, devices and methods described in this document are described in detail by means of examples and with reference to the figures. The examples discussed here are examples only and are provided to assist in explaining the apparatus, devices, systems and methods described herein. None of the features or components shown in the drawings or discussed below should be considered mandatory for any specific implementation of any such device, system or method unless specifically designated as mandatory.

[0023] Além disso, para quaisquer métodos descritos, independentemente de o método ser descrito em conjunto com um fluxograma, deve-se entender que, a menos que especificado de outra forma ou exigido pelo contexto, qualquer ordenação explícita ou implícita de etapas executadas na execução de um método não implica que essas etapas devam ser executadas na ordem apresentada, mas podem ser executadas em uma ordem diferente ou em paralelo.[0023] Furthermore, for any methods described, regardless of whether the method is described in conjunction with a flowchart, it should be understood that, unless otherwise specified or required by the context, any explicit or implicit ordering of steps performed in the Executing a method does not imply that these steps must be executed in the order presented, but they can be executed in a different order or in parallel.

[0024] Conforme usado neste documento, o termo “exemplificativo” é usado no sentido de “exemplo”, em vez de “ideal”. Além disso, os termos “um” e “uma” aqui não denotam uma limitação de quantidade, mas denotam a presença de um ou mais dos itens citados.[0024] As used in this document, the term “exemplary” is used in the sense of “example”, rather than “ideal”. Furthermore, the terms “one” and “one” here do not denote a quantity limitation, but denote the presence of one or more of the aforementioned items.

[0025] Patologia refere-se ao estudo de doenças. Mais especificamente, patologia refere-se à realização de testes e análises que são usados para diagnosticar doenças. Por exemplo, amostras de tecido podem ser colocadas em lâminas para serem vistas sob um microscópio por um patologista (por exemplo, um médico especialista em analisar amostras de tecido para determinar se existem anormalidades). Ou seja, as amostras de patologia podem ser cortadas em várias seções, coradas e preparadas como lâminas para um patologista examinar e fazer um diagnóstico. Quando não tiver certeza de um achado diagnóstico em uma lâmina, o patologista pode solicitar níveis de corte adicionais, coloração ou outros testes para coletar mais informações do tecido. O(s) técnico(s) pode(m) então criar uma(s) nova(s) lâmina(s) que pode(m) conter as informações adicionais para o patologista usar no diagnóstico. Esse processo de criação de lâminas adicionais pode ser demorado, não apenas porque pode envolver a recuperação do bloco de tecido, cortá-lo para fazer uma nova lâmina, e então corar a lâmina, mas também porque pode ser agrupado para várias solicitações. Isso pode atrasar significativamente o diagnóstico final que o patologista faz. Além disso, mesmo após o atraso, pode não haver garantia de que a(s) nova(s) lâmina(s) terá(ão) informações suficientes para fornecer um diagnóstico.[0025] Pathology refers to the study of diseases. More specifically, pathology refers to the performance of tests and analyzes that are used to diagnose diseases. For example, tissue samples may be placed on slides to be viewed under a microscope by a pathologist (e.g., a doctor who specializes in analyzing tissue samples to determine whether abnormalities exist). That is, pathology samples can be cut into multiple sections, stained, and prepared as slides for a pathologist to examine and make a diagnosis. When unsure of a diagnostic finding on a slide, the pathologist may order additional cut levels, staining, or other tests to gather more information from the tissue. The technician(s) can then create a new slide(s) that can contain additional information for the pathologist to use in diagnosis. This process of creating additional slides can be time-consuming, not only because it can involve retrieving the block of tissue, cutting it to make a new slide, and then staining the slide, but also because it can be grouped together for multiple requests. This can significantly delay the pathologist's final diagnosis. Additionally, even after the delay, there may be no guarantee that the new slide(s) will have enough information to provide a diagnosis.

[0026] Os patologistas podem avaliar o câncer e outras lâminas de patologia de doenças isoladamente. A presente descrição apresenta um fluxo de trabalho consolidado para melhorar o diagnóstico de câncer e outras doenças. O fluxo de trabalho pode integrar, por exemplo, avaliação de lâminas, tarefas, análise de imagens e inteligência artificial (IA) de detecção de câncer, anotações, consultas e recomendações em uma estação de trabalho. Em particular, a presente descrição descreve várias ferramentas de IA exemplificativas que podem ser integradas ao fluxo de trabalho para agilizar e melhorar o trabalho de um patologista.[0026] Pathologists can evaluate cancer and other disease pathology slides alone. This description presents a consolidated workflow to improve the diagnosis of cancer and other diseases. The workflow can integrate, for example, slide evaluation, tasks, image analysis and cancer detection artificial intelligence (AI), annotations, queries and recommendations on a workstation. In particular, the present disclosure describes several exemplary AI tools that can be integrated into the workflow to streamline and improve a pathologist's work.

[0027] Por exemplo, computadores podem ser usados para analisar uma imagem de uma amostra de tecido para identificar rapidamente se a qualidade da amostra de tecido é suficiente para seu propósito pretendido (isto é, controle de qualidade) e pode adicionalmente analisar a imagem da amostra de tecido para determinar um resultado para complementar a determinação feita por outra entidade, tal como um patologista (isto é, garantia de qualidade). Assim, o processo de obter lâminas coradas e testes pode ser feito automaticamente antes de ser revisto por um patologista. Quando pareado com revisão de qualidade de lâmina automática e determinação de resultado, isso pode fornecer um sistema de preparação de lâminas totalmente automatizado e sistema de avaliação em paralelo com uma revisão do patologista. Essa automação tem, pelo menos, os benefícios de (1) minimizar a quantidade de tempo gasto por um patologista determinando os achados de uma lâmina usando lâminas que não atingem um limite de qualidade, (2) minimizar o tempo (médio total) desde a aquisição da amostra até o diagnóstico, evitando o tempo adicional realizando análise manual ou lâminas questionáveis, (3) reduzir a quantidade de avaliações de tecidos repetidas determinando automaticamente a qualidade da lâminas antes de ela ser apresentada para revisão do patologista, (4) reduzir o custo de biópsias repetidas e revisão do patologista fornecendo lâminas que atingem um limite de qualidade, (5) eliminar ou atenuar a necessidade de uma segunda ou subsequente revisão de diagnóstico do patologista, (6) reduzir a probabilidade de um diagnóstico incorreto, (7) aumentar a probabilidade de um diagnóstico adequado com base em uma confirmação dupla, e / ou (8) identificar ou verificar propriedades corretas (por exemplo, pertencentes a um tipo de amostra) de uma imagem de patologia digital.[0027] For example, computers can be used to analyze an image of a tissue sample to quickly identify whether the quality of the tissue sample is sufficient for its intended purpose (i.e., quality control) and can additionally analyze the image of the tissue sample. tissue sample to determine a result to complement the determination made by another entity, such as a pathologist (i.e., quality assurance). Thus, the process of obtaining stained slides and testing can be done automatically before being reviewed by a pathologist. When paired with automatic slide quality review and result determination, this can provide a fully automated slide preparation and evaluation system in parallel with pathologist review. This automation has at least the benefits of (1) minimizing the amount of time spent by a pathologist determining the findings of a slide using slides that do not meet a quality threshold, (2) minimizing the (average total) time since sample acquisition to diagnosis, avoiding additional time performing manual analysis or questionable slides, (3) reduce the amount of repeated tissue evaluations by automatically determining slide quality before it is presented for pathologist review, (4) reduce the cost of repeat biopsies and pathologist review by providing slides that meet a quality threshold, (5) eliminate or mitigate the need for a second or subsequent pathologist diagnostic review, (6) reduce the likelihood of an incorrect diagnosis, (7) increase the probability of a proper diagnosis based on a double confirmation, and/or (8) identify or verify correct properties (e.g., belonging to a sample type) of a digital pathology image.

[0028] O processo de utilização de computadores para auxiliar os patologistas é chamado de patologia computacional. Os métodos de computação usados para patologia computacional podem incluir, mas não estão limitados à análise estatística, aprendizado autônomo ou de máquina, e IA. A IA pode incluir, mas não está limitada a aprendizado profundo, redes neurais, classificações, agrupamento e algoritmos de regressão. Ao usar a patologia computacional, vidas podem ser salvas ajudando os patologistas a melhorar sua precisão, confiabilidade, eficiência e acessibilidade de diagnóstico. Por exemplo, a patologia computacional pode ser usada para auxiliar na detecção de lâminas suspeitas de câncer, permitindo assim que os patologistas verifiquem e confirmem suas avaliações iniciais antes de fornecer um diagnóstico final.[0028] The process of using computers to assist pathologists is called computational pathology. Computing methods used for computational pathology may include, but are not limited to, statistical analysis, autonomous or machine learning, and AI. AI can include, but is not limited to, deep learning, neural networks, classifications, clustering, and regression algorithms. By using computational pathology, lives can be saved by helping pathologists improve their diagnostic accuracy, reliability, efficiency, and accessibility. For example, computational pathology can be used to aid in the detection of suspected cancer slides, thereby allowing pathologists to verify and confirm their initial assessments before providing a final diagnosis.

[0029] A histopatologia refere-se ao estudo de uma amostra que foi colocada em uma lâmina. Por exemplo, uma imagem de patologia digital pode ser composta por uma imagem digitalizada de uma lâmina de microscópio contendo a amostra (por exemplo, um esfregaço). Um método que um patologista pode usar para analisar uma imagem em uma lâmina é identificar núcleos e classificar se um núcleo é normal (por exemplo, benigno) ou anormal (por exemplo, maligno). Para auxiliar os patologistas na identificação e classificação dos núcleos, colorações histológicas podem ser usadas para tornar as células visíveis. Muitos sistemas de coloração à base de corantes foram desenvolvidos, incluindo a reação de ácido periódico de Schiff, tricrômico de Masson, nissl e azul de metileno e Hemotoxilina e Eosina (H&E). Para o diagnóstico médico, H&E é um método baseado em corante amplamente utilizado, com coloração de hematoxilina em azul do núcleo celular, coloração de eosina no citoplasma e matriz extracelular em rosa, e outras regiões teciduais assumindo variações dessas cores. Em muitos casos, no entanto, as preparações histológicas coradas com H&E não fornecem informações suficientes para um patologista identificar visualmente biomarcadores que podem auxiliar no diagnóstico ou orientar o tratamento. Nessa situação, técnicas como imuno-histoquímica (IHC), imunofluorescência, hibridização in situ (ISH) ou hibridização in situ fluorescente (FISH), podem ser utilizadas. IHC e imunofluorescência envolvem, por exemplo, o uso de anticorpos que se ligam a antígenos específicos nos tecidos, permitindo a detecção visual de células que expressam proteínas específicas de interesse, o que pode revelar biomarcadores que não são identificáveis de forma confiável para patologistas treinados com base na análise de lâminas coradas com H&E. ISH e FISH podem ser empregues para avaliar o número de cópias de genes ou a abundância de moléculas de RNA específicas, dependendo do tipo de sondas empregues (por exemplo, sondas de DNA para número de cópias de genes e sondas de RNA para avaliação da expressão de RNA). Se esses métodos também falham em fornecer informações suficientes para detectar alguns biomarcadores, o teste genético do tecido pode ser usado para confirmar se um biomarcador está presente (por exemplo, superexpressão de uma proteína específica ou produto gênico em um tumor, amplificação de um determinado gene em um câncer).[0029] Histopathology refers to the study of a sample that has been placed on a slide. For example, a digital pathology image may be comprised of a digitized image of a microscope slide containing the sample (e.g., a smear). One method a pathologist can use to analyze an image on a slide is to identify nuclei and classify whether a nucleus is normal (e.g., benign) or abnormal (e.g., malignant). To assist pathologists in identifying and classifying nuclei, histological stains can be used to make cells visible. Many dye-based staining systems have been developed, including periodic acid-Schiff reaction, Masson's trichrome, nissl and methylene blue, and Hemotoxylin and Eosin (H&E). For medical diagnosis, H&E is a widely used dye-based method, with hematoxylin staining the cell nucleus blue, eosin staining the cytoplasm and extracellular matrix pink, and other tissue regions taking on variations of these colors. In many cases, however, H&E-stained histological preparations do not provide sufficient information for a pathologist to visually identify biomarkers that can aid in diagnosis or guide treatment. In this situation, techniques such as immunohistochemistry (IHC), immunofluorescence, in situ hybridization (ISH) or fluorescence in situ hybridization (FISH) can be used. IHC and immunofluorescence involve, for example, the use of antibodies that bind to specific antigens in tissues, allowing visual detection of cells expressing specific proteins of interest, which can reveal biomarkers that are not reliably identifiable to pathologists trained with based on the analysis of slides stained with H&E. ISH and FISH can be employed to assess gene copy number or the abundance of specific RNA molecules, depending on the type of probes employed (e.g., DNA probes for gene copy number and RNA probes for expression assessment). of RNA). If these methods also fail to provide sufficient information to detect some biomarkers, tissue genetic testing can be used to confirm whether a biomarker is present (e.g., overexpression of a specific protein or gene product in a tumor, amplification of a particular gene in cancer).

[0030] Uma imagem digitalizada pode ser preparada para mostrar uma lâmina de microscópio corada, o que pode permitir que um patologista visualize manualmente a imagem em uma lâmina e estime um número de células anormais coradas na imagem. No entanto, esse processo pode ser demorado e pode levar a erros na identificação de anormalidades, pois algumas anormalidades são difíceis de detectar. Processos computacionais usando modelos e dispositivos de aprendizado de máquina podem ser usados para auxiliar os patologistas na detecção de anormalidades que, de outra forma, seriam difíceis de detectar. Por exemplo, IA pode ser usada para prever biomarcadores (tal como a superexpressão de uma proteína e / ou produto gênico, amplificação ou mutações de genes específicos) de regiões salientes dentro de imagens digitais de tecidos corados usando H&E e outros métodos à base de corantes. As imagens dos tecidos podem ser imagens de lâminas inteiras (WSI), imagens de núcleos de tecido dentro de microarranjos ou áreas de interesse selecionadas dentro de uma seção de tecido. Usando métodos de coloração como H&E, esses biomarcadores podem ser difíceis para os humanos detectarem ou quantificarem visualmente sem a ajuda de testes adicionais. O uso de IA para inferir esses biomarcadores a partir de imagens digitais de tecidos tem o potencial de melhorar o atendimento ao paciente, além de ser mais rápido e menos dispendioso.[0030] A digitized image can be prepared to show a stained microscope slide, which can allow a pathologist to manually view the image on a slide and estimate a number of abnormal stained cells in the image. However, this process can be time-consuming and can lead to errors in identifying abnormalities, as some abnormalities are difficult to detect. Computational processes using machine learning models and devices can be used to assist pathologists in detecting abnormalities that would otherwise be difficult to detect. For example, AI can be used to predict biomarkers (such as overexpression of a protein and/or gene product, amplification or mutations of specific genes) from salient regions within digital images of tissues stained using H&E and other dye-based methods. . Tissue images can be whole slide images (WSI), images of tissue cores within microarrays, or selected areas of interest within a tissue section. Using staining methods like H&E, these biomarkers can be difficult for humans to visually detect or quantify without the help of additional testing. Using AI to infer these biomarkers from digital tissue images has the potential to improve patient care, as well as be faster and less expensive.

[0031] Conforme descrito acima, os processos e dispositivos de patologia computacional da presente descrição podem fornecer uma plataforma integrada que permite um processo totalmente automatizado, incluindo ingestão de dados, processamento e visualização de imagens de patologia digital por meio de um navegador da rede ou outra interface de usuário, enquanto integra com um sistema de informação laboratorial (LIS). Além disso, as informações clínicas podem ser agregadas usando a análise de dados baseada em nuvem dos dados do paciente. Os dados podem vir de hospitais, clínicas, pesquisadores de campo, etc., e podem ser analisados por aprendizado de máquina, visão computacional, processamento de linguagem natural e / ou algoritmos estatísticos para fazer monitoramento e previsão em tempo real de padrões de saúde em múltiplos níveis de especificidade geográfica.[0031] As described above, the computational pathology processes and devices of the present disclosure can provide an integrated platform that allows a fully automated process, including data ingestion, processing and viewing of digital pathology images via a web browser or another user interface, while integrating with a laboratory information system (LIS). Additionally, clinical information can be aggregated using cloud-based data analytics of patient data. Data can come from hospitals, clinics, field researchers, etc., and can be analyzed by machine learning, computer vision, natural language processing, and/or statistical algorithms to do real-time monitoring and prediction of health patterns in multiple levels of geographic specificity.

[0032] As implementações do assunto descrito incluem sistemas e métodos para QC sistemático para preparação de amostras de patologia e QA para qualidade de diagnósticos, ao longo de um fluxo de trabalho de histopatologia. Com um mecanismo de QC e QA automatizado e sistemático, a qualidade pode ser garantida em todo o fluxo de trabalho de cada caso. QC e QA sistemáticos têm o potencial de fornecer eficiência e melhorar a qualidade do diagnóstico.[0032] Implementations of the subject matter described include systems and methods for systematic QC for pathology sample preparation and QA for diagnostic quality, throughout a histopathology workflow. With an automated and systematic QC and QA mechanism, quality can be guaranteed throughout the entire workflow of each case. Systematic QC and QA have the potential to provide efficiency and improve diagnostic quality.

[0033] Em um fluxo de trabalho baseado em detecção e um sistema de qualidade aqui descritos, a entrada para o sistema pode incluir uma ou várias imagens de patologia digitalizadas e quaisquer entradas adicionais relevantes. As saídas do sistema podem incluir informações globais e / ou locais sobre a amostra, com relação ao controle e garantia de qualidade.[0033] In a detection-based workflow and quality system described herein, input to the system may include one or several digitized pathology images and any additional relevant inputs. System outputs may include global and/or local information about the sample, with respect to quality control and assurance.

[0034] De acordo com uma implementação, um modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser gerado para determinar a qualidade das imagens de patologia digitalizadas. A qualificação pode incluir gerar uma designação de qualidade para cada imagem de patologia digitalizada onde a designação de qualidade é ou uma designação aprovada ou uma designação rejeitada. Uma designação aprovada pode resultar de uma saída de modelo de aprendizado de máquina de QC que indica que nenhum artefato foi encontrado na imagem de patologia digitalizada ou que nenhum artefato encontrado excede um limite de artefato aplicável. Uma designação rejeitada pode resultar de uma saída de modelo de aprendizado de máquina de QC que indica que um artefato ou uma quantidade de artefato acima de um limite de artefato aplicável foi encontrado.[0034] According to one implementation, a QC machine learning model can be generated to determine the quality of digitized pathology images. Qualification may include generating a quality designation for each digitized pathology image where the quality designation is either an approved designation or a rejected designation. An approved designation may result from a QC machine learning model output that indicates that no artifacts were found in the digitized pathology image or that no artifacts found exceed an applicable artifact threshold. A rejected assignment may result from QC machine learning model output that indicates that an artifact or an artifact quantity above an applicable artifact threshold was found.

[0035] O modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser treinado com base em imagens de treinamento supervisionadas, parcialmente supervisionadas ou não supervisionadas a partir da mesma categoria de patologia que as respectivas imagens de patologia digitalizadas inseridas no modelo de aprendizado de máquina de QC. As categorias de patologia podem incluir, mas não estão limitadas a histologia, citologia, seção congelada, imuno-histoquímica ou similares. O modelo de aprendizado de máquina de QC pode detectar a presença, ausência ou extensão de artefatos, incluindo resultados de varredura ou erros (por exemplo, desfoque, tecido ausente, linhas, etc.) e / ou da preparação do tecido (por exemplo, tecido ausente ou dobrado, bolhas, rachaduras em vidro, arranhões, poeira, caneta, excesso de corante, etc.).[0035] The QC machine learning model can be trained based on supervised, partially supervised or unsupervised training images from the same pathology category as the respective digitized pathology images input into the QC machine learning model . Pathology categories may include, but are not limited to, histology, cytology, frozen section, immunohistochemistry, or the like. The QC machine learning model can detect the presence, absence, or extent of artifacts, including scan results or errors (e.g., blurring, missing tissue, lines, etc.) and/or from tissue preparation (e.g., missing or folded fabric, bubbles, cracks in glass, scratches, dust, pen, excess dye, etc.).

[0036] De acordo com uma implementação, um modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser gerado para gerar designações de doenças com base em imagens de patologia digitalizadas recebidas como entradas para o modelo. As designações de doença podem ser uma ou mais de detecção de câncer, grau de câncer, origem de câncer, diagnóstico, presença ou ausência de um micro-organismo, tipo de amostra, tipo de câncer, estado do câncer, tamanho do tumor, nível de risco e / ou grau de lesões. As designações de doença do modelo de aprendizado de máquina de QA podem ser comparadas com uma designação externa e o resultado da comparação pode ser uma designação de correspondência ou discrepância (por exemplo, se nenhuma correspondência for detectada). Se uma designação de discrepância for determinada, um nível de discrepância pode ser determinado e, com base no nível de discrepância, ou um aviso ou um gatilho pode ser gerado. A designação externa pode ser baseada em uma designação feita por um patologista, uma instituição terceirizada e / ou por um sistema diferente do modelo de aprendizado de máquina de QA.[0036] According to one implementation, a QA machine learning model may be generated to generate disease designations based on digitized pathology images received as inputs to the model. Disease designations may be one or more of cancer detection, cancer grade, cancer origin, diagnosis, presence or absence of a microorganism, specimen type, cancer type, cancer status, tumor size, level risk and/or degree of injury. Disease assignments from the QA machine learning model can be compared with an external assignment, and the result of the comparison can be a match or mismatch assignment (for example, if no match is detected). If a discrepancy designation is determined, a discrepancy level can be determined and, based on the discrepancy level, either a warning or a trigger can be generated. The external assignment may be based on an assignment made by a pathologist, a third-party institution, and/or a system other than the QA machine learning model.

[0037] Um gatilho baseado em um nível de discrepância pode iniciar uma redesignação manual da imagem de patologia digital ou geração de um alerta que informa os indivíduos ou entidades aplicáveis sobre a discrepância.[0037] A trigger based on a level of discrepancy may initiate a manual reassignment of the digital pathology image or generation of an alert that informs applicable individuals or entities of the discrepancy.

[0038] O modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser treinado com base em imagens de treinamento supervisionadas, parcialmente supervisionadas ou não supervisionadas, biomarcadores, informações do paciente e saídas de designação aplicáveis. As entradas para um modo de aprendizado de máquina de QA gerado podem ser imagens de patologia digital de uma ou mais categorias de patologia tais como histologia, citologia, seção congelada ou imuno-histoquímica.[0038] The QA machine learning model can be trained based on supervised, partially supervised, or unsupervised training images, biomarkers, patient information, and applicable assignment outputs. Inputs to a generated QA machine learning mode can be digital pathology images from one or more pathology categories such as histology, cytology, frozen section, or immunohistochemistry.

[0039] Notificações, indicadores visuais e / ou relatórios podem ser gerados com base na saída dos modelos de aprendizado de máquina de QC e / ou QA, conforme descrito neste documento. Os relatórios podem ser baseados em uma imagem digitalizada individual ou em uma pluralidade de imagens digitalizadas ou durante um determinado período de tempo ou geralmente retrospectivamente.[0039] Notifications, visual indicators and/or reports may be generated based on the output of QC and/or QA machine learning models as described in this document. Reports may be based on an individual scanned image or a plurality of scanned images either over a certain period of time or generally retrospectively.

[0040] Os sistemas descritos neste documento podem ser implementados localmente (por exemplo, em premissas) e / ou remotamente (por exemplo, baseados em nuvem). Os sistemas podem ou não ter interface(s) de usuário e fluxos de trabalho que os patologistas podem acessar diretamente (por exemplo, um oncologista à jusante pode ser sinalizado que houve uma discrepância, notificações à equipe de atendimento, etc.). Consequentemente, as implementações descritas neste documento podem ser usadas como operações independentes, ou usadas dentro de um fluxo de trabalho digital. Em uso, os sistemas descritos podem realizar análise de QA / QC e entrega antes ou depois de um diagnóstico recebido (por exemplo, por um patologista). As implementações descritas neste documento podem ser realizadas em tempo real (por exemplo, se as lâminas forem enviadas imediatamente do digitalizador para um modelo de aprendizado de máquina de QA ou QC) ou podem ser executadas em modo de lote, onde as discrepâncias podem ser registradas e / ou relatadas.[0040] The systems described in this document can be implemented locally (e.g., on premises) and/or remotely (e.g., cloud-based). Systems may or may not have user interface(s) and workflows that pathologists can access directly (e.g., a downstream oncologist may be flagged that there has been a discrepancy, notifications to the care team, etc.). Consequently, the implementations described in this document can be used as stand-alone operations, or used within a digital workflow. In use, the systems described can perform QA/QC analysis and delivery before or after a diagnosis is received (e.g., by a pathologist). The implementations described in this document can be performed in real time (for example, if slides are immediately sent from the scanner to a QA or QC machine learning model) or can be performed in batch mode where discrepancies can be recorded and/or reported.

[0041] Embora o assunto descrito seja descrito como implementado com base em aplicações de oncologia, essas implementações podem ser usadas para outras formas de doença (por exemplo, doenças infecciosas, processos de detecção ou similares que usam imagens digitais para fins de diagnóstico. Além de fornecer benefícios de QC / QA, as implementações descritas podem ser usadas para treinar profissionais de saúde (por exemplo, técnicos de lâminas, patologistas, etc.) a praticar a geração de lâminas e / ou determinação de diagnóstico, enquanto reduzindo o risco de danos ao paciente.[0041] Although the subject matter described is described as implemented based on oncology applications, these implementations may be used for other forms of disease (e.g., infectious diseases, detection processes, or the like that use digital images for diagnostic purposes. In addition In addition to providing QC/QA benefits, the described implementations can be used to train healthcare professionals (e.g., slide technicians, pathologists, etc.) to practice slide generation and/or diagnostic determination, while reducing the risk of harm to the patient.

[0042] A Figura 1A ilustra um diagrama de blocos de um sistema e uma rede para determinar a propriedade da amostra ou informações de propriedade da imagem pertencentes à(s) imagem(ens) de patologia digital, usando aprendizado de máquina, de acordo com uma modalidade exemplificativa da presente descrição. Conforme descrito neste documento, o sistema e a rede da Figura 1A podem incluir um modelo de aprendizado de máquina com ferramentas de QA / QC para avaliar a qualidade de imagens digitais e / ou determinar o diagnóstico de doenças para garantir a qualidade de um diagnóstico externo.[0042] Figure 1A illustrates a block diagram of a system and network for determining sample property or image property information pertaining to digital pathology image(s), using machine learning, in accordance with an exemplary embodiment of the present description. As described in this document, the system and network in Figure 1A may include a machine learning model with QA/QC tools to evaluate the quality of digital images and/or determine disease diagnosis to ensure the quality of an external diagnosis .

[0043] Especificamente, a Figura 1A ilustra uma rede eletrônica 120 que pode ser conectada a servidores em hospitais, laboratórios e / ou consultórios médicos, etc. Por exemplo, servidores médicos 121, servidores hospitalares 122, servidores de ensaios clínicos 123, servidores de laboratório de pesquisa 124 e / ou sistemas de informação laboratorial 125, etc., podem ser conectados a uma rede eletrônica 120, tal como a Internet, através de um ou mais computadores, servidores e / ou dispositivos móveis portáteis. De acordo com uma implementação, a rede eletrônica 120 também pode ser conectada a sistemas de servidor 110, que podem incluir dispositivos de processamento que são configurados para implementar um modelo de aprendizado de máquina 100, de acordo com uma modalidade exemplificativa do assunto descrito.[0043] Specifically, Figure 1A illustrates an electronic network 120 that can be connected to servers in hospitals, laboratories and/or doctors' offices, etc. For example, medical servers 121, hospital servers 122, clinical trial servers 123, research laboratory servers 124 and/or laboratory information systems 125, etc., may be connected to an electronic network 120, such as the Internet, via of one or more computers, servers and/or portable mobile devices. According to one implementation, the electronic network 120 may also be connected to server systems 110, which may include processing devices that are configured to implement a machine learning model 100, in accordance with an exemplary embodiment of the subject matter described.

[0044] Os servidores médicos 121, servidores hospitalares 122, servidores de ensaios clínicos 123, servidores de laboratório de pesquisa 124 e / ou sistemas de informação laboratorial 125 podem criar ou obter imagens de uma ou mais categorias de amostras de patologia, incluindo amostra(s) citológica(s) de pacientes, amostra(s) histopatológica(s), lâmina(s) da(s) amostra(s) citológica(s), histologia, imuno- histoquímica, imagens digitalizadas da(s) lâmina(s) da(s) amostra(s) histopatológica(s), ou qualquer combinação dos mesmos. Os servidores médicos 121, servidores hospitalares 122, servidores de ensaios clínicos 123, servidores de laboratório de pesquisa 124 e / ou sistemas de informação laboratorial 125 também podem obter qualquer combinação de informações específicas do paciente, tal como idade, histórico médico, histórico de tratamento de câncer, histórico familiar, informações de biópsia ou citologia anteriores, etc. Os servidores médicos 121, servidores hospitalares 122, servidores de ensaios clínicos 123, servidores de laboratório de pesquisa 124 e / ou sistemas de informação laboratorial 125 podem transmitir imagens de lâminas digitalizadas e / ou informações específicas do paciente para sistemas de servidor 110 através da rede eletrônica 120. O(s) sistema(s) de servidor 110 pode(m) incluir um ou mais dispositivos de armazenamento 109 para armazenar imagens e dados recebidos a partir de pelo menos um dos servidores médicos 121, servidores hospitalares 122, servidores de ensaios clínicos 123, servidores de laboratório de pesquisa 124 e / ou sistemas de informação laboratorial 125. Os sistemas de servidor 110 também podem incluir dispositivos de processamento para processar imagens e dados armazenados nos dispositivos de armazenamento 109. Os sistemas de servidor 110 podem incluir ainda uma ou mais ferramentas ou capacidades de aprendizado de máquina por meio do modelo de aprendizado de máquina 100. Por exemplo, os dispositivos de processamento podem incluir ferramentas de QA e / ou ferramentas de QC (coletivamente descritas como ferramentas de QA / QC 101), conforme mostrado como o modelo de aprendizado de máquina 100, de acordo com uma modalidade. Alternativamente ou em adição, a presente descrição (ou partes do sistema e métodos da presente descrição) pode ser realizada em um dispositivo de processamento local (por exemplo, um laptop).[0044] Medical servers 121, hospital servers 122, clinical trials servers 123, research laboratory servers 124, and/or laboratory information systems 125 may create or obtain images of one or more categories of pathology specimens, including sample ( patient cytology(s), histopathology sample(s), slide(s) of cytology sample(s), histology, immunohistochemistry, digitized images of slide(s) ) of the histopathological sample(s), or any combination thereof. Medical servers 121, hospital servers 122, clinical trial servers 123, research laboratory servers 124, and/or laboratory information systems 125 may also obtain any combination of patient-specific information, such as age, medical history, treatment history of cancer, family history, information from previous biopsy or cytology, etc. Medical servers 121, hospital servers 122, clinical trial servers 123, research laboratory servers 124, and/or laboratory information systems 125 may transmit scanned slide images and/or patient-specific information to server systems 110 over the network electronics 120. The server system(s) 110 may include one or more storage devices 109 for storing images and data received from at least one of the medical servers 121, hospital servers 122, assay servers clinical servers 123, research laboratory servers 124, and/or laboratory information systems 125. Server systems 110 may also include processing devices for processing images and data stored in storage devices 109. Server systems 110 may further include a or more machine learning tools or capabilities through the machine learning model 100. For example, the processing devices may include QA tools and/or QC tools (collectively described as QA/QC tools 101), as per shown as machine learning model 100, in accordance with one embodiment. Alternatively or in addition, the present disclosure (or portions of the system and methods of the present disclosure) may be performed on a local processing device (e.g., a laptop).

[0045] Os servidores médicos 121, servidores hospitalares 122, servidores de ensaios clínicos 123, servidores de laboratório de pesquisa 124 e / ou sistemas de informação laboratorial 125 referem-se a sistemas usados por patologistas para revisar as imagens das lâminas. Em ambientes hospitalares, as informações de tipo de tecido podem ser armazenadas em um LIS 125.[0045] Medical servers 121, hospital servers 122, clinical trials servers 123, research laboratory servers 124, and/or laboratory information systems 125 refer to systems used by pathologists to review slide images. In hospital settings, tissue type information can be stored on a LIS 125.

[0046] A Figura 1B ilustra um diagrama de blocos exemplificativo de um modelo de aprendizado de máquina 100 para determinar a propriedade da amostra ou informações de propriedade da imagem referentes à(s) imagem(ens) de patologia digital, usando aprendizado de máquina.[0046] Figure 1B illustrates an exemplary block diagram of a machine learning model 100 for determining sample property or image property information regarding digital pathology image(s) using machine learning.

[0047] Especificamente, a Figura 1B representa componentes do modelo de aprendizado de máquina 100, de acordo com uma modalidade. Por exemplo, o modelo de aprendizado de máquina 100 pode incluir uma ferramenta de QA / QC 101, uma ferramenta de ingestão de dados 102, uma ferramenta de entrada de lâminas 103, um digitalizador de lâminas 104, um gerenciador de lâminas 105, um armazenador 106 e uma ferramenta de aplicativo de visualização 108. Para esclarecimento, o modelo de aprendizado de máquina 100 mostrado nas Figuras 1A e 1B é um modelo de aprendizado de máquina previamente treinado e gerado (por exemplo, um modelo de aprendizado de máquina de QA, um modelo de aprendizado de máquina de QC, etc.). Descrição adicional é fornecida neste documento para treinamento e geração de diferentes tipos de modelos de aprendizado de máquina que podem ser usados como modelo de aprendizado de máquina 100.[0047] Specifically, Figure 1B depicts components of the machine learning model 100, according to one embodiment. For example, the machine learning model 100 may include a QA/QC tool 101, a data ingestion tool 102, a slide input tool 103, a slide digitizer 104, a slide manager 105, a slide storage 106 and a visualization application tool 108. For clarification, the machine learning model 100 shown in Figures 1A and 1B is a previously trained and generated machine learning model (e.g., a QA machine learning model, a QC machine learning model, etc.). Additional description is provided in this document for training and generating different types of machine learning models that can be used as machine learning model 100.

[0048] A ferramenta de QA / QC 101, conforme descrito neste documento, refere- se a um processo e sistema para determinar uma característica (por exemplo, artefato, biomarcador, etc.) para determinar a qualidade da imagem e / ou designações de doenças pertencentes à(s) imagem(ens) de patologia digital usando um modelo de aprendizado de máquina, tal como um modelo de aprendizado de máquina de QA ou um modelo de aprendizado de máquina de QC. A ferramenta de QA / QC 101 pode incluir uma pluralidade de modelos de aprendizado de máquina ou pode carregar um modelo de aprendizado de máquina por vez.[0048] The QA/QC tool 101, as described herein, refers to a process and system for determining a characteristic (e.g., artifact, biomarker, etc.) to determine image quality and/or designations of diseases pertaining to the digital pathology image(s) using a machine learning model, such as a QA machine learning model or a QC machine learning model. The QA/QC tool 101 may include a plurality of machine learning models or may load one machine learning model at a time.

[0049] A ferramenta de ingestão de dados 102 refere-se a um processo e sistema para facilitar a transferência das imagens de patologia digital para as várias ferramentas, módulos, componentes e dispositivos do módulo de aprendizado de máquina 100 que são usados para caracterizar e processar a imagens de patologia digital, de acordo com uma modalidade exemplificativa.[0049] Data ingestion tool 102 refers to a process and system for facilitating the transfer of digital pathology images to the various tools, modules, components and devices of machine learning module 100 that are used to characterize and processing digital pathology images, according to an exemplary embodiment.

[0050] A ferramenta de entrada de lâmina 103 refere-se a um processo e sistema para digitalizar imagens de patologia e convertê-las em uma forma digital, de acordo com uma modalidade exemplificativa. As lâminas podem ser digitalizadas com o digitalizador de lâminas 104, e o gerenciador de lâminas 105 pode processar as imagens nas lâminas em imagens de patologia digitalizadas e armazenar as imagens digitalizadas no armazenador 106.[0050] Slide input tool 103 refers to a process and system for digitizing pathology images and converting them into a digital form, in accordance with an exemplary embodiment. The slides can be digitized with the slide digitizer 104 , and the slide manager 105 can process the images on the slides into digitized pathology images and store the digitized images in the store 106 .

[0051] A ferramenta de aplicativo de visualização 108 refere-se a um processo e sistema para fornecer a um usuário (por exemplo, patologista) uma caracterização ou informação de propriedade de imagem pertencente à(s) imagem(ens) de patologia digital, de acordo com uma modalidade exemplificativa. As informações podem ser fornecidas por meio de várias interfaces de saída (por exemplo, uma tela, um monitor, um dispositivo de armazenamento e / ou um navegador da rede, etc.). Como um exemplo, a ferramenta de aplicativo de visualização 108 pode aplicar uma camada de sobreposição sobre a(s) imagem(ens) de patologia digital e a camada de sobreposição pode destacar as principais áreas de consideração. A camada de sobreposição pode ser ou pode ser baseada na saída da ferramenta de QA / QC 101 do módulo de aprendizado de máquina 100. Conforme discutido aqui, a ferramenta de aplicativo de visualização 108 pode ser usada para mostrar artefatos com base na saída de um modelo de aprendizado de máquina de QC e / ou pode ser usada para mostrar biomarcadores com base na saída de um modelo de aprendizado de máquina de QA.[0051] Visualization application tool 108 refers to a process and system for providing a user (e.g., pathologist) with characterization or image property information pertaining to the digital pathology image(s), according to an exemplary embodiment. Information can be provided through various output interfaces (e.g. a screen, a monitor, a storage device and/or a web browser, etc.). As an example, the visualization application tool 108 may apply an overlay layer over the digital pathology image(s), and the overlay layer may highlight key areas of consideration. The overlay layer may be or may be based on the output of the QA/QC tool 101 of the machine learning module 100. As discussed herein, the visualization application tool 108 may be used to show artifacts based on the output of a QC machine learning model and/or can be used to show biomarkers based on the output of a QA machine learning model.

[0052] A ferramenta de QA / QC 101, e cada um de seus componentes, pode transmitir e / ou receber imagens de lâminas digitalizadas e / ou informações do paciente para sistemas de servidor 110, servidores médicos 121, servidores hospitalares 122, servidores de ensaios clínicos 123, servidores de laboratório de pesquisa 124 e / ou sistemas de informação de laboratório 125 através de uma rede 120. Além disso, os sistemas de servidor 110 podem incluir dispositivos de armazenamento para armazenar imagens e dados recebidos a partir de pelo menos uma ferramenta de QA / QC 101, ferramenta de ingestão de dados 102, ferramenta de entrada de lâmina 103, digitalizador de lâminas 104, gerenciador de lâminas 105 e ferramenta de aplicativo de visualização 108. Os sistemas de servidor 110 também podem incluir dispositivos de processamento para processar imagens e dados armazenados nos dispositivos de armazenamento. Os sistemas de servidor 110 podem incluir ainda uma ou mais ferramentas ou recursos de aprendizado de máquina, por exemplo, devido aos dispositivos de processamento. Alternativa ou adicionalmente, a presente descrição (ou partes do sistema e métodos da presente descrição) pode ser realizada em um dispositivo de processamento local (por exemplo, um laptop).[0052] The QA/QC tool 101, and each of its components, may transmit and/or receive scanned slide images and/or patient information to server systems 110, medical servers 121, hospital servers 122, clinical trials 123, research laboratory servers 124, and/or laboratory information systems 125 over a network 120. Additionally, server systems 110 may include storage devices for storing images and data received from at least one QA/QC tool 101, data ingestion tool 102, slide input tool 103, slide digitizer 104, slide manager 105, and visualization application tool 108. Server systems 110 may also include processing devices for process images and data stored on storage devices. Server systems 110 may further include one or more machine learning tools or resources, for example due to processing devices. Alternatively or additionally, the present disclosure (or portions of the system and methods of the present disclosure) may be performed on a local processing device (e.g., a laptop).

[0053] A ferramenta de QA / QC 101 pode fornecer a saída do módulo de aprendizado de máquina 100 (por exemplo, uma designação de qualidade, designação da doença, resultado de comparação, etc.). Como um exemplo, a ferramenta de entrada de lâmina 103 e a ferramenta de ingestão de dados 102 podem receber entradas para o módulo de aprendizado de máquina 100 e a ferramenta de QA / QC 101 pode identificar artefatos e / ou biomarcadores nas lâminas com base nos dados, e emitir uma imagem destacando os artefatos e / ou biomarcadores por meio da ferramenta de aplicativo de visualização 108.[0053] The QA/QC tool 101 may provide output from the machine learning module 100 (e.g., a quality designation, disease designation, comparison result, etc.). As an example, the slide input tool 103 and the data ingestion tool 102 may receive inputs to the machine learning module 100 and the QA/QC tool 101 may identify artifacts and/or biomarkers in the slides based on the data, and output an image highlighting the artifacts and/or biomarkers via the visualization application tool 108.

[0054] Qualquer um dos dispositivos, ferramentas e módulos acima pode estar localizado em um dispositivo que pode estar conectado a uma rede eletrônica 120, tal como a Internet ou um provedor de serviços em nuvem, por meio de um ou mais computadores, servidores e / ou dispositivos móveis portáteis.[0054] Any of the above devices, tools, and modules may be located on a device that may be connected to an electronic network 120, such as the Internet or a cloud service provider, through one or more computers, servers, and / or portable mobile devices.

[0055] A Figura 2A mostra um fluxograma 200 para emitir designações de qualidade para imagens digitais, de acordo com implementações exemplificativas do assunto descrito. Em 202 da Figura 2A, uma imagem digital correspondente a uma amostra alvo associada a uma categoria de patologia pode ser recebida. A imagem digital pode ser uma imagem de patologia digital capturada usando a ferramenta de entrada de lâmina 103 da Figura 1B. Em 204, um modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser recebido (por exemplo, no módulo de aprendizado de máquina 100). O modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser treinado processando uma pluralidade de imagens de treinamento que são da mesma categoria de patologia que a imagem digital recebida em 202. As categorias de patologia podem incluir, mas não estão limitadas a histologia, citologia, seção congelada ou imuno-histoquímica. Em 206, a imagem digital de 202 pode ser fornecida ao modelo de aprendizado de máquina de QC como uma entrada para o modelo. Um ou mais outros atributos também podem ser fornecidos como uma entrada para o modelo de aprendizado de máquina de QC. Os um ou mais outros atributos podem incluir, mas não estão limitados a uma categoria de patologia, um tipo de lâmina, um tipo de vidro, um tipo de tecido, uma região de tecido, um produto químico usado, uma quantidade de corante, tempo aplicado, tipo de digitalizador, data ou similares. Em 208, o modelo de aprendizado de máquina de QC pode produzir uma designação de qualidade para a imagem digital. A designação de qualidade pode ser uma aprovação ou uma rejeição e também pode incluir uma escala tal como uma escala de aprovação e / ou uma escala de rejeição que fornece uma indicação mais precisa da qualidade da imagem digital fornecida em 202 e como entrada para o modelo de aprendizado de máquina de QC em 206. Em 210, a designação de qualidade pode ser emitida como um sinal de dados, um relatório, uma notificação, um alerta, uma saída visual (por exemplo, via ferramenta de aplicativo de visualização 108) ou similar.[0055] Figure 2A shows a flowchart 200 for issuing quality designations for digital images, according to exemplary implementations of the subject matter described. At 202 of Figure 2A, a digital image corresponding to a target sample associated with a pathology category can be received. The digital image may be a digital pathology image captured using the slide input tool 103 of Figure 1B. At 204, a QC machine learning model may be received (e.g., at machine learning module 100). The QC machine learning model may be trained by processing a plurality of training images that are of the same pathology category as the digital image received in 202. The pathology categories may include, but are not limited to, histology, cytology, section frozen or immunohistochemistry. At 206, the digital image of 202 can be provided to the QC machine learning model as an input to the model. One or more other attributes may also be provided as an input to the QC machine learning model. The one or more other attributes may include, but are not limited to, a pathology category, a slide type, a glass type, a tissue type, a tissue region, a chemical used, an amount of dye, time applied, type of scanner, date or similar. At 208, the QC machine learning model can produce a quality designation for the digital image. The quality designation may be a pass or a reject and may also include a scale such as a pass scale and/or a reject scale that provides a more accurate indication of the quality of the digital image provided at 202 and as input to the model. of QC machine learning at 206. At 210, the quality designation may be output as a data signal, a report, a notification, an alert, a visual output (e.g., via visualization application tool 108), or similar.

[0056] Conforme mostrado na Figura 2A, uma imagem digital correspondente a uma amostra alvo associada a uma categoria de patologia pode ser recebida em 202. A amostra alvo pode ser uma amostra de tecido de biópsia ou, de outra forma, recuperada de um paciente. A amostra alvo pode ser recuperada durante um procedimento cirúrgico em que uma parte do tecido de um paciente é recuperada a partir do corpo do paciente para análise. A amostra alvo pode ser uma parte ou subconjunto da quantidade total de tecido extraída dos pacientes, de modo que múltiplas lâminas de amostra possam ser geradas a partir do tecido extraído a partir de um único procedimento.[0056] As shown in Figure 2A, a digital image corresponding to a target sample associated with a pathology category may be received at 202. The target sample may be a tissue sample from a biopsy or otherwise recovered from a patient. . The target sample may be retrieved during a surgical procedure in which a portion of a patient's tissue is retrieved from the patient's body for analysis. The target sample can be a portion or subset of the total amount of tissue extracted from patients, such that multiple sample slides can be generated from tissue extracted from a single procedure.

[0057] A amostra alvo pode estar associada a pelo menos uma categoria de patologia, tal como histologia, citologia, seção congelada ou imuno-histoquímica, conforme descrito neste documento. De acordo com uma implementação, a categoria de patologia e outras informações de imagem sobre a imagem digital ou amostra alvo também podem ser recebidas. As informações da imagem podem incluir, mas não estão limitadas a um tipo de lâmina, um tipo de vidro, um tipo de tecido, uma região de tecido, um produto químico usado e uma quantidade de corante.[0057] The target sample may be associated with at least one category of pathology, such as histology, cytology, frozen section or immunohistochemistry, as described herein. According to one implementation, the pathology category and other image information about the target digital image or sample may also be received. Image information may include, but is not limited to, a slide type, a glass type, a tissue type, a tissue region, a chemical used, and an amount of dye.

[0058] Em 204, um modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser recebido.O modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser treinado e gerado no módulo de aprendizado de máquina 100 ou pode ser treinado e gerado externamente e ser recebido no módulo de aprendizado de máquina 100. O modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser treinado processando uma pluralidade de imagens de treinamento que são da mesma categoria de patologia que a imagem digital recebida em 202. As categorias de patologia podem incluir, mas não estão limitadas a histologia, citologia, seção congelada ou imuno-histoquímica. O modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser instanciado usando aprendizado profundo. O modelo de aprendizado de máquina de QC pode usar informações sobre uma imagem de patologia digital inteira, por exemplo, o tipo de amostra, a qualidade geral do corte da amostra, a qualidade geral da própria lâmina de vidro, ou características da morfologia do tecido, e determinar uma qualidade geral designação para imagens de patologia digital.[0058] At 204, a QC machine learning model may be received. The QC machine learning model may be trained and generated in the machine learning module 100 or may be externally trained and generated and received in the module machine learning model 100. The QC machine learning model may be trained by processing a plurality of training images that are of the same pathology category as the digital image received in 202. Pathology categories may include, but are not limited to histology, cytology, frozen section or immunohistochemistry. The QC machine learning model can be instantiated using deep learning. The QC machine learning model can use information about an entire digital pathology image, for example, the type of sample, the overall quality of the sample section, the overall quality of the glass slide itself, or characteristics of the tissue morphology , and determine a general quality designation for digital pathology images.

[0059] O modelo de aprendizado de máquina de QC pode detectar artefatos associados a uma imagem digital com base em uma análise das propriedades da imagem digital. Os artefatos podem ser detectados com base na aplicação de um ou mais filtros digitais ou matemáticos, técnicas de varredura (por exemplo, varredura de pixel por pixel), técnica de comparação de pixels (por exemplo, comparação de um conjunto de pixels com outro) ou similares. Os artefatos que o modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser treinado para identificar podem incluir, mas não estão limitados a artefatos incluindo resultados ou erros de varredura (por exemplo, desfoque, tecido ausente, linhas, etc.) e / ou da preparação de tecido (por exemplo, tecido ausente ou dobrado, bolhas, rachaduras no vidro, arranhões, poeira, caneta, excesso de corante, etc.).[0059] The QC machine learning model can detect artifacts associated with a digital image based on an analysis of the properties of the digital image. Artifacts can be detected based on the application of one or more digital or mathematical filters, scanning techniques (e.g. pixel-by-pixel scanning), pixel comparison technique (e.g. comparing one set of pixels with another) or similar. Artifacts that the QC machine learning model can be trained to identify may include, but are not limited to, artifacts including scan results or errors (e.g., blurring, missing tissue, lines, etc.) and/or from the preparation of fabric (e.g. missing or folded fabric, bubbles, cracks in glass, scratches, dust, pen, excess dye, etc.).

[0060] Para gerar o modelo de aprendizado de máquina de QC em 204, um conjunto de dados de treinamento incluindo uma grande pluralidade de imagens de patologia digital de amostras de patologia (por exemplo, histologia, citologia, imuno- histoquímica, etc.) pode ser recebido. As imagens de patologia digital podem ser imagens digitais geradas com base em amostras de biópsia física, conforme descrito neste documento, ou podem ser imagens que são geradas algoritmicamente para replicar tecido humano, por exemplo, por um sistema de renderização ou um modelo adversário generativo. As informações associadas à imagem ou amostra (por exemplo, tipo de lâmina, tipo de vidro, tipo de tecido, região de tecido, produto químico usado, quantidade de corante, tempo de aplicação, tipo de digitalizador, data, etc.) podem ser também recebidas como parte do conjunto de dados de treinamento. Adicionalmente, como parte do treinamento do modelo de aprendizado de máquina de QC, cada imagem pode ser pareada com informações de saída sobre a qualidade conhecida ou presumida da imagem digital ou amostra correspondente. Essas informações de saída podem incluir informações de artefatos conhecidos ou presumidos, informações de qualidade esperada ou similares. Por exemplo, uma determinada imagem pode ser fornecida como uma imagem de treinamento e pode ser conhecida por ter um tecido dobrado como parte da imagem digital. A imagem e uma indicação sobre a presença, localização e ou extensão da dobra podem ser fornecidas e pareadas com a imagem. O modelo de aprendizado de máquina de QC pode aprender a partir de uma pluralidade de tais imagens de treinamento e informações associadas, de modo que os parâmetros do modelo de aprendizado de máquina de QC sejam treinados (por exemplo, ajustados) para serem capazes de detectar a presença, ausência ou grau de um artefato detectado em cada imagem de treinamento. Embora um treinamento supervisionado seja fornecido como exemplo, entende-se que o treinamento do modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser parcialmente supervisionado ou não supervisionado.[0060] To generate the QC machine learning model in 204, a training data set including a large plurality of digital pathology images of pathology samples (e.g., histology, cytology, immunohistochemistry, etc.) can be received. Digital pathology images may be digital images generated from physical biopsy specimens as described herein, or they may be images that are algorithmically generated to replicate human tissue, for example, by a rendering system or a generative adversarial model. Information associated with the image or sample (e.g., slide type, glass type, tissue type, tissue region, chemical used, amount of dye, application time, scanner type, date, etc.) can be also received as part of the training data set. Additionally, as part of training the QC machine learning model, each image can be paired with output information about the known or assumed quality of the corresponding digital image or sample. This output information may include known or assumed artifact information, expected quality information, or the like. For example, a certain image may be provided as a training image and may be known to have folded fabric as part of the digital image. The image and an indication of the presence, location and/or extent of the fold can be provided and paired with the image. The QC machine learning model may learn from a plurality of such training images and associated information, so that the parameters of the QC machine learning model are trained (e.g., tuned) to be able to detect the presence, absence, or degree of an artifact detected in each training image. Although supervised training is provided as an example, it is understood that QC machine learning model training can be partially supervised or unsupervised.

[0061] O conjunto de dados de treinamento incluindo as imagens de patologia digital, as informações associadas à imagem ou amostra, e / ou as informações de saída, pode ser gerado e / ou fornecido por um ou mais dos sistemas 110, servidores médicos 121, servidores hospitalares 122, servidores de ensaios clínicos 123, servidores de laboratório de pesquisa 124 e / ou sistemas de informação laboratorial 125. As imagens usadas para treinamento podem vir de fontes reais (por exemplo, humanos, animais, etc.) ou podem vir de fontes sintéticas (por exemplo, mecanismos de renderização de gráficos, modelos 3D, etc.). Exemplos de imagens de patologia digital podem incluir (a) lâminas digitalizadas coradas com uma variedade de corantes, tais como (mas não limitados a) H&E, hematoxilina isolada, IHC, patologia molecular, etc.; e / ou (b) amostras de tecido digitalizadas a partir de um dispositivo de imagem 3D, tal como microCT.[0061] The training data set including the digital pathology images, the information associated with the image or sample, and/or the output information, may be generated and/or provided by one or more of the systems 110, medical servers 121 , hospital servers 122, clinical trial servers 123, research laboratory servers 124, and/or laboratory information systems 125. Images used for training may come from real sources (e.g., humans, animals, etc.) or may come from from synthetic sources (e.g. graphics rendering engines, 3D models, etc.). Examples of digital pathology images may include (a) digitized slides stained with a variety of stains, such as (but not limited to) H&E, hematoxylin alone, IHC, molecular pathology, etc.; and/or (b) tissue samples scanned from a 3D imaging device such as microCT.

[0062] O modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser gerado com base na aplicação das imagens de patologia digital com, opcionalmente, as informações associadas pareadas com as informações de saída aplicadas por um algoritmo de aprendizado de máquina. O algoritmo de aprendizado de máquina pode aceitar, como entradas, as amostras de patologia, as informações associadas, e as informações de saída e implementar o treinamento usando uma ou mais técnicas. Por exemplo, o modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser treinado em uma ou mais redes neurais convolucionais (CNN), CNN com aprendizado de múltiplas instâncias ou aprendizado de múltiplas instâncias múltiplos rótulos, redes neurais recorrentes (RNN), RNN de memória de longo prazo (LSTM), RNN de unidade portão recorrente (GRU), redes de convolução de gráfico ou similares ou uma combinação dos mesmos. As redes neurais convolucionais podem aprender diretamente as representações de recursos de imagem necessárias para discriminar entre características, o que pode funcionar extremamente bem quando há grandes quantidades de dados para treinar para cada amostra, enquanto os outros métodos podem ser usados com recursos tradicionais de visão computacional, por exemplo, SURF ou SIFT, ou com associações aprendidas (por exemplo, descritores) produzidas por uma rede neural convolucional treinada, que pode trazer vantagens quando há apenas pequenas quantidades de dados para treinar. O modelo de aprendizado de máquina de QC treinado pode ser configurado para fornecer designações de qualidade para as imagens de patologia digital.[0062] The QC machine learning model can be generated based on the application of the digital pathology images with, optionally, the associated information paired with the output information applied by a machine learning algorithm. The machine learning algorithm may accept, as inputs, the pathology samples, associated information, and output information and implement training using one or more techniques. For example, the QC machine learning model can be trained on one or more convolutional neural networks (CNN), multi-instance learning CNN or multi-label multi-instance learning, recurrent neural networks (RNN), memory RNN long term (LSTM), gate recurrent unit (GRU) RNN, graph convolution networks or similar or a combination thereof. Convolutional neural networks can directly learn the image feature representations needed to discriminate between features, which can work extremely well when there are large amounts of data to train for each sample, while the other methods can be used with traditional computer vision capabilities , for example SURF or SIFT, or with learned associations (e.g. descriptors) produced by a trained convolutional neural network, which can have advantages when there are only small amounts of data to train. The trained QC machine learning model can be configured to provide quality assignments for the digital pathology images.

[0063] A Figura 3 mostra um exemplo de módulo de treinamento 300 para treinar um modelo de aprendizado de máquina de QC. Como mostrado na Figura 3, os dados de treinamento 302 podem incluir uma ou mais das imagens de patologia 304 (por exemplo, representação digital de imagens de biópsia), dados de entrada 306 (por exemplo, um conjunto de dados de imagem de patologia digital) e resultados conhecidos 308 (por exemplo, designações de qualidade) relacionados aos dados de entrada 306. Os dados de treinamento 302 e um algoritmo de treinamento 310 podem ser fornecidos a um componente de treinamento 320 que pode aplicar os dados de treinamento 302 ao algoritmo de treinamento 310 para gerar um modelo de aprendizado de máquina de QC.[0063] Figure 3 shows an example of training module 300 for training a QC machine learning model. As shown in Figure 3, training data 302 may include one or more of pathology images 304 (e.g., digital representation of biopsy images), input data 306 (e.g., a digital pathology image dataset ) and known results 308 (e.g., quality designations) related to input data 306. Training data 302 and a training algorithm 310 may be provided to a training component 320 that may apply the training data 302 to the algorithm training module 310 to generate a QC machine learning model.

[0064] Em 206, ao modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser fornecida uma imagem de patologia digital baseada em paciente (por exemplo, uma imagem digital de amostra de patologia (por exemplo, histologia, citologia, imuno-histoquímica etc.)), bem como, opcionalmente, informações associadas. Após o treinamento, o modo de aprendizado de máquina de QC pode ser aplicado à imagem de patologia digital e às informações associadas para determinar uma designação de qualidade para a imagem de patologia digital baseada no paciente em 208.[0064] At 206, the QC machine learning model may be provided with a patient-based digital pathology image (e.g., a digital pathology sample image (e.g., histology, cytology, immunohistochemistry, etc.) ), as well as, optionally, associated information. After training, the QC machine learning mode can be applied to the digital pathology image and associated information to determine a quality designation for the patient-based digital pathology image at 208.

[0065] A designação de qualidade pode ser uma aprovação ou rejeição da imagem de patologia digital com base em limites predeterminados ou determinados dinamicamente. Um limite determinado dinamicamente pode ser estabelecido com base no volume de imagens digitais fornecidas ao modelo de aprendizado de máquina de QC. Por exemplo, o modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser definido para rejeitar os piores 10% das imagens de patologia digital e, consequentemente, o número de imagens de patologia digital que são rejeitadas pode mudar com base no número de imagens de patologia digital inseridas no modelo. Como um resultado da designação de qualidade (por exemplo, uma rejeição), a amostra alvo pode ser preparada novamente (por exemplo, em um laboratório) e / ou a amostra alvo existente pode ser redigitalizada. A ação específica pode ser baseada no artefato identificado pelo modelo de aprendizado de máquina de QC, de modo que um desfoque pode indicar um erro de varredura e uma nova varredura pode ser iniciada, enquanto um tecido ausente pode indicar um erro de amostragem de patologia e uma nova amostra pode ser preparada novamente em ambiente de laboratório.[0065] The quality designation may be an approval or rejection of the digital pathology image based on predetermined or dynamically determined thresholds. A dynamically determined threshold can be established based on the volume of digital images provided to the QC machine learning model. For example, the QC machine learning model may be set to reject the worst 10% of digital pathology images, and consequently the number of digital pathology images that are rejected may change based on the number of digital pathology images inserted into the model. As a result of the quality designation (e.g., a rejection), the target sample may be prepared again (e.g., in a laboratory) and/or the existing target sample may be rescanned. The specific action may be based on the artifact identified by the QC machine learning model, such that a blur may indicate a scan error and a new scan may be initiated, while missing tissue may indicate a pathology sampling error and a new sample can be prepared again in a laboratory environment.

[0066] De acordo com uma implementação, a designação de qualidade pode ser uma determinação de índice de qualidade. O índice de qualidade pode ser indicativo de problemas de QC (por exemplo, artefatos tais como erros ou imperfeições) para imagens de patologia digital em nível global ou local e isso pode afetar muito a usabilidade de uma imagem de patologia digital. O índice de qualidade pode ser determinado em função do número ou extensão dos artefatos encontrados em uma determinada imagem. O índice de qualidade pode ser determinado com base no conjunto de dados de treinamento usado para treinar o modelo de aprendizado de máquina de QC ou pode ser determinado em relação a outras imagens de patologia digital fornecidas como entrada para o modelo de aprendizado de máquina de QC.[0066] According to one implementation, the quality designation may be a quality index determination. The quality score can be indicative of QC issues (e.g., artifacts such as errors or imperfections) for digital pathology images at a global or local level and this can greatly affect the usability of a digital pathology image. The quality index can be determined as a function of the number or extent of artifacts found in a given image. The quality score can be determined based on the training dataset used to train the QC machine learning model or can be determined relative to other digital pathology images provided as input to the QC machine learning model .

[0067] A saída do modelo de aprendizado de máquina de QC (ou seja, a designação de qualidade), em 210, pode ser fornecida a um dispositivo de armazenamento 109 da Figura 1A (por exemplo, armazenamento em nuvem, disco rígido, unidade de rede, etc.). A saída do modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser ou também pode ser uma notificação baseada na característica de qualidade. A notificação pode incluir informações sobre o artefato, tal como a presença de um ou mais artefatos, a ausência de algum artefato ou de artefatos específicos, e / ou um grau de um ou mais artefatos presentes na amostra de patologia digital. A notificação pode ser fornecida por meio de qualquer técnica aplicável, tal como um sinal de notificação, um relatório, uma mensagem por meio de um aplicativo, uma notificação por meio de um dispositivo, ou similar. A notificação pode ser fornecida a qualquer dispositivo aplicável ou profissional (por exemplo, técnico de histologia, operador de digitalizador, patologista, registro, etc.). Como um exemplo, a saída do modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser integrada ao histórico da amostra alvo correspondente, por exemplo, nos sistemas de informação de laboratório 125 que armazenam um registro do paciente e a amostra alvo associada.[0067] The output of the QC machine learning model (i.e., quality assignment) at 210 may be provided to a storage device 109 of Figure 1A (e.g., cloud storage, hard drive, network, etc.). The output of the QC machine learning model can be or can also be a notification based on the quality characteristic. The notification may include information about the artifact, such as the presence of one or more artifacts, the absence of some specific artifact or artifacts, and/or a grade of one or more artifacts present in the digital pathology sample. Notification may be provided through any applicable technique, such as a notification signal, a report, a message via an application, a notification via a device, or the like. Notification may be provided to any applicable device or professional (e.g., histology technician, scanner operator, pathologist, registrar, etc.). As an example, the output of the QC machine learning model may be integrated with the history of the corresponding target sample, for example, in laboratory information systems 125 that store a record of the patient and the associated target sample.

[0068] De acordo com uma implementação, a saída do modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser um relatório baseado na designação de qualidade ou no processo para obter, usar e / ou avaliar a imagem de patologia digital. O relatório pode estar em qualquer formato aplicável, tal como formato PDF, formato HTML, formato em aplicativo ou similar. O relatório pode incluir, por exemplo, tipos de artefatos (por exemplo, erros) encontrados, um número de cada tipo de artefato, impacto clínico dos artefatos, tempo para retificar artefatos, padrões potenciais ou correlações em artefatos (por exemplo, um determinado digitalizador que tende a gerar artefatos, um tipo de coloração particular que tende a gerar artefatos, uma fonte de tecido particular que tende a gerar artefatos, etc.). O relatório também pode incluir uma análise de fluxo de trabalho, tal como tempos gerais de resposta e / ou qualidade do trabalho. O relatório também pode fornecer informações historicamente relevantes com base em uma pluralidade de amostras de patologia digital analisadas pelo modelo de aprendizado de máquina de QC. As informações historicamente relevantes podem ser geradas com base na fatoração nas saídas da pluralidade de amostras de patologia digital e o relatório correspondente pode incluir uma taxa de alteração, taxas de concordância ou similares.[0068] According to one implementation, the output of the QC machine learning model may be a report based on the quality designation or process for obtaining, using, and/or evaluating the digital pathology image. The report can be in any applicable format, such as PDF format, HTML format, application format or similar. The report may include, for example, types of artifacts (e.g., errors) found, a number of each type of artifact, clinical impact of the artifacts, time to rectify artifacts, potential patterns or correlations in artifacts (e.g., a particular scanner that tends to generate artifacts, a particular color type that tends to generate artifacts, a particular tissue source that tends to generate artifacts, etc.). The report may also include a workflow analysis, such as overall response times and/or quality of work. The report can also provide historically relevant information based on a plurality of digital pathology samples analyzed by the QC machine learning model. Historically relevant information may be generated based on factoring in the outputs of the plurality of digital pathology samples and the corresponding report may include a change rate, agreement rates, or the like.

[0069] De acordo com uma implementação, a saída do modelo de aprendizado de máquina de QC, em 210, pode ser ou pode incluir um indicador visual. O indicador visual pode ser fornecido, por exemplo, através da ferramenta de aplicativo de visualização 108 da Figura 1B. O indicador visual pode destacar um determinado artefato no que se refere à imagem de patologia digital. Como um exemplo, o indicador visual pode ser uma sobreposição sobre a imagem de patologia digital que destaca a localização do artefato, o tipo de artefato, o grau de presença do artefato, ou similar.[0069] According to one implementation, the output of the QC machine learning model, at 210, may be or may include a visual indicator. The visual indicator may be provided, for example, through the visualization application tool 108 of Figure 1B. The visual indicator can highlight a particular artifact as it relates to the digital pathology image. As an example, the visual indicator may be an overlay on the digital pathology image that highlights the location of the artifact, the type of artifact, the degree of presence of the artifact, or the like.

[0070] De acordo com uma implementação, o algoritmo de aprendizado de máquina de QC também pode ser treinado com base e / ou receber como entradas informações clínicas (por exemplo, informações do paciente, informações cirúrgicas, informações de diagnóstico, etc.), informações laboratoriais (por exemplo, tempos de processamento, profissionais, testes, etc.). O algoritmo de aprendizado de máquina de QC pode fornecer uma designação de qualidade com base em tais entradas. Além disso, o algoritmo de aprendizado de máquina de QC pode fornecer saídas alternativas ou adicionais, tal como uma pontuação de processamento, uma avaliação de profissionais ou similares.[0070] According to one implementation, the QC machine learning algorithm may also be trained based on and/or receive as inputs clinical information (e.g., patient information, surgical information, diagnostic information, etc.), laboratory information (e.g. processing times, professionals, tests, etc.). The QC machine learning algorithm can provide a quality assignment based on such inputs. Additionally, the QC machine learning algorithm may provide alternative or additional outputs, such as a processing score, a practitioner rating, or the like.

[0071] Conforme descrito neste documento, o algoritmo de aprendizado de máquina de QC pode ser integrado dentro de um sistema de um fluxo de trabalho clínico para gerar, analisar e / ou revisar imagens de patologia digital.[0071] As described herein, the QC machine learning algorithm can be integrated within a clinical workflow system to generate, analyze and/or review digital pathology images.

[0072] A Figura 2B mostra um fluxograma 220 para gerar designações de doenças com base em imagens de patologia digital e emitir resultados de comparação com base na comparação das designações de doenças com designações externas, de acordo com implementações exemplificativas do assunto descrito. Em 222 da Figura 2B, uma imagem digital correspondente a uma amostra alvo associada a uma categoria de patologia pode ser recebida. A imagem digital pode ser uma imagem de patologia digital capturada usando a ferramenta de entrada de lâmina 103 da Figura 1B. Em 224, um modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser recebido (por exemplo, no módulo de aprendizado de máquina 100). O modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser treinado processando uma pluralidade de imagens de treinamento que são da mesma categoria de patologia que a imagem digital recebida em 222. As categorias de patologia podem incluir, mas não estão limitadas a histologia, citologia, seção congelada ou imuno-histoquímica. Em 226, a imagem digital de 222 pode ser fornecida ao modelo de aprendizado de máquina de QA como uma entrada para o modelo. Um ou mais outros atributos também podem ser fornecidos como uma entrada para o modelo de aprendizado de máquina de QC. Os um ou mais outros atributos podem incluir, mas não estão limitados a atributos baseados em lâmina, atributos de paciente, atributos de tecido ou similares. Em 228, o modelo de aprendizado de máquina de QA pode emitir uma designação de doença para a imagem digital. A designação de doença pode ser gerada com base na detecção de um ou mais biomarcadores e pode incluir um ou mais de uma detecção de câncer, grau de câncer, origem do câncer, diagnóstico, presença ou ausência de um micro-organismo, tipo de amostra, tipo de câncer, estado do câncer, tamanho do tumor, nível de risco de lesões, grau ou similares. Em 230, uma designação externa para a amostra alvo pode ser recebida. A designação externa pode ser baseada na imagem digital recebida em 222 ou na amostra alvo com base na qual a imagem digital foi baseada. Em 232, a designação de doença pode ser comparada com a designação externa e em 234, o resultado da comparação com base na comparação da designação de doença com a designação externa pode ser emitido. O resultado da comparação pode ser emitido como um sinal de dados, um relatório, uma notificação, um alerta, uma saída visual (por exemplo, através da ferramenta de aplicativo de visualização 108) ou similar.[0072] Figure 2B shows a flowchart 220 for generating disease designations based on digital pathology images and outputting comparison results based on comparing disease designations with external designations in accordance with exemplary implementations of the subject matter described. At 222 of Figure 2B, a digital image corresponding to a target sample associated with a pathology category can be received. The digital image may be a digital pathology image captured using the slide input tool 103 of Figure 1B. At 224, a QA machine learning model may be received (e.g., at machine learning module 100). The QA machine learning model may be trained by processing a plurality of training images that are of the same pathology category as the digital image received in 222. Pathology categories may include, but are not limited to, histology, cytology, section frozen or immunohistochemistry. In 226, the digital image of 222 can be provided to the QA machine learning model as an input to the model. One or more other attributes may also be provided as an input to the QC machine learning model. The one or more other attributes may include, but are not limited to, slide-based attributes, patient attributes, tissue attributes, or the like. At 228, the QA machine learning model can issue a disease designation for the digital image. The disease designation may be generated based on the detection of one or more biomarkers and may include one or more of a cancer detection, cancer grade, origin of the cancer, diagnosis, presence or absence of a microorganism, sample type , type of cancer, cancer status, tumor size, injury risk level, grade or similar. At 230, an external assignment for the target sample may be received. The external designation may be based on the digital image received at 222 or the target sample upon which the digital image was based. At 232, the disease designation can be compared with the external designation and at 234, the comparison result based on comparing the disease designation with the external designation can be output. The result of the comparison may be output as a data signal, a report, a notification, an alert, a visual output (e.g., via visualization application tool 108), or the like.

[0073] Conforme mostrado na Figura 2B, uma imagem digital correspondente a uma amostra alvo associada a uma categoria de patologia pode ser recebida em 222. A amostra alvo pode ser uma amostra de tecido de biópsia ou recuperada de um paciente. A amostra alvo pode ser recuperada durante um procedimento cirúrgico em que uma parte do tecido de um paciente é recuperada a partir do corpo do paciente para análise. A amostra alvo pode ser uma parte ou subconjunto da quantidade total de tecido extraída dos pacientes, de modo que múltiplas lâminas de amostra possam ser geradas a partir do tecido extraído de um único procedimento.[0073] As shown in Figure 2B, a digital image corresponding to a target sample associated with a pathology category may be received at 222. The target sample may be a biopsy or tissue sample recovered from a patient. The target sample may be retrieved during a surgical procedure in which a portion of a patient's tissue is retrieved from the patient's body for analysis. The target sample can be a portion or subset of the total amount of tissue extracted from patients, such that multiple sample slides can be generated from tissue extracted from a single procedure.

[0074] A amostra alvo pode estar associada a pelo menos uma categoria de patologia, tal como histologia, citologia, seção congelada ou imuno-histoquímica, conforme descrito neste documento. De acordo com uma implementação, a categoria de patologia e outras informações de imagem sobre a imagem digital ou amostra alvo também podem ser recebidas. As informações da imagem podem incluir, mas não estão limitadas a um tipo de lâmina, um tipo de vidro, um tipo de tecido, uma região de tecido, um produto químico usado e uma quantidade de corante.[0074] The target sample may be associated with at least one category of pathology, such as histology, cytology, frozen section or immunohistochemistry, as described herein. According to one implementation, the pathology category and other image information about the target digital image or sample may also be received. Image information may include, but is not limited to, a slide type, a glass type, a tissue type, a tissue region, a chemical used, and an amount of dye.

[0075] Em 224, um modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser recebido. O modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser treinado e gerado no módulo de aprendizado de máquina 100 ou pode ser treinado e gerado externamente e ser recebido no módulo de aprendizado de máquina 100. O modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser treinado processando uma pluralidade de imagens de treinamento que são da mesma categoria de patologia que a imagem digital recebida em 202. O modelo de aprendizado de máquina de QA pode detectar a presença ou ausência de câncer em mais de um tipo de tecido (por exemplo, câncer de próstata, câncer de mama, câncer de bexiga etc.). Ele também pode detectar biomarcadores adicionais ou informações importantes para o estadiamento. Por exemplo, para câncer de bexiga, o modelo de aprendizado de máquina generalizado pode gerar a presença ou ausência de muscularis propria, um músculo que precisa ser detectado para o estadiamento do câncer de bexiga. O modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser treinado com grandes quantidades de dados para prever doenças, biomarcadores e outros atributos relevantes para o tratamento do câncer a partir de múltiplos tipos de tecidos. Por meio desse processo, ele pode detectar a presença de câncer e / ou biomarcadores através de uma ampla variedade de diferentes tipos de tecidos, de modo que suas camadas sejam construídas com base na compreensão das características do tumor, bem como na morfologia normal e anormal do tecido.[0075] At 224, a QA machine learning model may be received. The QA machine learning model may be trained and generated in the machine learning module 100 or may be trained and generated externally and received in the machine learning module 100. The QC machine learning model may be trained by processing a plurality of training images that are of the same pathology category as the digital image received in 202. The QA machine learning model can detect the presence or absence of cancer in more than one tissue type (e.g., breast cancer prostate, breast cancer, bladder cancer, etc.). It can also detect additional biomarkers or information important for staging. For example, for bladder cancer, the generalized machine learning model can generate the presence or absence of muscularis propria, a muscle that needs to be detected for bladder cancer staging. The QA machine learning model can be trained with large amounts of data to predict diseases, biomarkers, and other attributes relevant to cancer treatment from multiple tissue types. Through this process, it can detect the presence of cancer and/or biomarkers across a wide range of different tissue types so that its layers are constructed based on an understanding of tumor characteristics as well as normal and abnormal morphology. of the fabric.

[0076] O modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser gerado com base em um conjunto de dados do paciente incluindo uma grande pluralidade de imagens digitais de amostras de patologia (por exemplo, histologia, citologia, imuno- histoquímica, etc.). As amostras de patologia podem ser imagens digitais geradas com base em amostras de biópsia físicas, conforme descrito neste documento, ou podem ser imagens que são geradas algoritmicamente para replicar tecido humano, por exemplo, por um sistema de renderização ou um modelo adversário generativo. As informações associadas ao paciente (informações genômicas, exames laboratoriais, radiologia, características do paciente, informações do paciente, informações do tratamento, etc.) também podem ser recebidas como parte do conjunto de dados do paciente para treinar o modelo de aprendizado de máquina de QA. Adicionalmente, como parte do treinamento do modelo de aprendizado de máquina de QA, cada conjunto de dados de paciente pode ser pareado com informações ou indicações sobre saídas características de câncer (por exemplo, biomarcadores), tal como presença/ausência de doença, presença de variáveis de estadiamento (por exemplo, muscularis propria para câncer de bexiga), classificação da forma de câncer (por exemplo, lobular ou ductal para câncer de mama) e outras variáveis relevantes para diferentes tipos de câncer, estado de resultado (por exemplo, resposta, recorrência, etc.) e / ou a presença de quaisquer biomarcadores.[0076] The QA machine learning model can be generated based on a patient data set including a large plurality of digital images of pathology samples (e.g., histology, cytology, immunohistochemistry, etc.). Pathology samples may be digital images generated from physical biopsy samples as described in this document, or they may be images that are algorithmically generated to replicate human tissue, for example, by a rendering system or a generative adversarial model. Patient-associated information (genomic information, laboratory tests, radiology, patient characteristics, patient information, treatment information, etc.) can also be received as part of the patient dataset to train the patient's machine learning model. QA. Additionally, as part of training the QA machine learning model, each patient dataset can be paired with information or indications about cancer characteristic outputs (e.g., biomarkers), such as presence/absence of disease, presence of staging variables (e.g., muscularis propria for bladder cancer), cancer form classification (e.g., lobular or ductal for breast cancer), and other variables relevant to different cancer types, outcome status (e.g., response , recurrence, etc.) and/or the presence of any biomarkers.

[0077] O conjunto de dados do paciente, informações associadas ao paciente e / ou as saídas de características de câncer podem ser recebidas a partir de qualquer um ou qualquer combinação dos sistemas de servidor 110, servidores médicos 121, servidores hospitalares 122, servidores de ensaios clínicos 123, servidores de laboratório de pesquisa 124, e / ou sistemas de informação laboratorial 125. As imagens usadas para treinamento podem vir de fontes reais (por exemplo, humanos, animais, etc.) ou podem vir de fontes sintéticas (por exemplo, mecanismos de renderização de gráficos, modelos 3D, etc.). Exemplos de imagens de patologia digital podem incluir (a) lâminas digitalizadas coradas com uma variedade de corantes, tais como (mas não limitados a) H&E, hematoxilina isolada, IHC, patologia molecular, etc.; e / ou (b) amostras de tecido digitalizadas a partir de um dispositivo de imagem 3D, tal como microCT.[0077] The patient data set, patient-associated information, and/or cancer feature outputs may be received from any one or any combination of server systems 110, medical servers 121, hospital servers 122, clinical trials 123, research laboratory servers 124, and/or laboratory information systems 125. Images used for training may come from real sources (e.g., humans, animals, etc.) or may come from synthetic sources (e.g. , graphics rendering engines, 3D models, etc.). Examples of digital pathology images may include (a) digitized slides stained with a variety of stains, such as (but not limited to) H&E, hematoxylin alone, IHC, molecular pathology, etc.; and/or (b) tissue samples scanned from a 3D imaging device such as microCT.

[0078] O modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser gerado com base na aplicação do conjunto de dados do paciente e nas informações associadas ao paciente pareadas com a saída característica do câncer a um algoritmo de aprendizado de máquina. O algoritmo de aprendizado de máquina pode aceitar, como entradas, as amostras de patologia, as informações associadas ao paciente e as saídas de características de câncer e implementar o treinamento usando uma ou mais técnicas. Por exemplo, o modelo de aprendizado de máquina generalizado pode ser treinado em uma ou mais redes neurais convolucionais (CNN), CNN com aprendizado de múltiplas instâncias ou aprendizado de múltiplas instâncias múltiplos rótulos, redes neurais recorrentes (RNN), RNN de memória de longo prazo (LSTM), RNN de unidade portão recorrente (GRU), redes de convolução de gráfico ou similares ou uma combinação dos mesmos. As redes neurais convolucionais podem aprender diretamente as representações de recursos de imagem necessárias para discriminar entre características, o que pode funcionar extremamente bem quando há grandes quantidades de dados para treinar para cada amostra, enquanto os outros métodos podem ser usados com recursos tradicionais de visão computacional, por exemplo, SURF ou SIFT, ou com associações aprendidas (por exemplo, descritores) produzidas por uma rede neural convolucional treinada, que pode trazer vantagens quando há apenas pequenas quantidades de dados para treinar. O modelo de aprendizado de máquina de QA treinado pode ser configurado para fornecer designações de doenças (características de câncer) como saídas com base nos dados do paciente e nas informações associadas ao paciente.[0078] The QA machine learning model can be generated based on applying the patient dataset and patient-associated information paired with cancer characteristic output to a machine learning algorithm. The machine learning algorithm may accept, as inputs, the pathology samples, patient-associated information, and cancer feature outputs and implement training using one or more techniques. For example, the generalized machine learning model can be trained on one or more convolutional neural networks (CNN), multi-instance learning CNN or multi-label multi-instance learning, recurrent neural networks (RNN), long-memory RNN term (LSTM), gate recurrent unit (GRU) RNN, graph convolution networks or similar or a combination thereof. Convolutional neural networks can directly learn the image feature representations needed to discriminate between features, which can work extremely well when there are large amounts of data to train for each sample, while the other methods can be used with traditional computer vision capabilities , for example SURF or SIFT, or with learned associations (e.g. descriptors) produced by a trained convolutional neural network, which can have advantages when there are only small amounts of data to train. The trained QA machine learning model can be configured to provide disease designations (cancer characteristics) as outputs based on patient data and patient-associated information.

[0079] A Figura 3 mostra um módulo de treinamento exemplificativo 300 para treinar o modelo de aprendizado de máquina de QA. Como mostrado na Figura 3, os dados de treinamento 302 podem incluir uma ou mais de imagens de patologia 304 (por exemplo, representação digital de imagens de biópsia), dados de entrada 306 (por exemplo, um conjunto de dados do paciente, informações associadas ao paciente, etc.) e resultados conhecidos 308 (por exemplo, características de câncer) relacionadas aos dados de entrada 306. Os dados de treinamento 302 e um algoritmo de treinamento 310 podem ser fornecidos a um componente de treinamento 320 que pode aplicar os dados de treinamento 302 ao algoritmo de treinamento 310 para gerar um modelo de aprendizado de máquina.[0079] Figure 3 shows an exemplary training module 300 for training the QA machine learning model. As shown in Figure 3, training data 302 may include one or more pathology images 304 (e.g., digital representation of biopsy images), input data 306 (e.g., a set of patient data, associated information patient, etc.) and known outcomes 308 (e.g., cancer characteristics) related to input data 306. Training data 302 and a training algorithm 310 may be provided to a training component 320 that may apply the data training algorithm 302 to training algorithm 310 to generate a machine learning model.

[0080] O modelo de aprendizado de máquina de QA pode receber um conjunto de dados do paciente, tal como uma ou mais imagens de patologia digital (por exemplo, histologia, citologia, imuno-histoquímica, etc.) em 226. De acordo com uma implementação, o modelo de aprendizado de máquina de QA também pode receber informações associadas ao paciente (por exemplo, genômica, exames laboratoriais, radiologia, características do paciente, etc.). Após o treinamento, o modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser aplicado ao conjunto de dados do paciente e às informações associadas ao paciente para determinar uma ou mais designações de doença em 228. Uma designação de doença pode ser uma ou mais de detecção de câncer, grau de câncer, origem do câncer, diagnóstico, uma presença ou ausência de um micro-organismo, tipo de amostra, tipo de câncer, estado do câncer, tamanho do tumor, nível de risco de lesões, grau ou similares. As designações de doenças podem não ser específicas do câncer, de modo que o modelo de aprendizado de máquina de QA possa fornecer designações de doenças em todos os tipos de câncer, se houver.[0080] The QA machine learning model may receive a set of patient data, such as one or more digital pathology images (e.g., histology, cytology, immunohistochemistry, etc.) at 226. According to In an implementation, the QA machine learning model can also receive information associated with the patient (e.g., genomics, laboratory tests, radiology, patient characteristics, etc.). After training, the QA machine learning model may be applied to the patient dataset and patient-associated information to determine one or more disease designations in 228. A disease designation may be one or more detection cancer, grade of cancer, origin of the cancer, diagnosis, a presence or absence of a microorganism, type of sample, type of cancer, status of the cancer, size of the tumor, level of risk of injury, grade or the like. Disease designations may not be cancer-specific, so the QA machine learning model can provide disease designations across all cancer types, if any.

[0081] A saída do modelo de aprendizado de máquina de QA (ou seja, uma ou mais designações de doença) pode ser fornecida a um dispositivo de armazenamento 109 da Figura 1A (por exemplo, armazenamento em nuvem, disco rígido, unidade de rede, etc.). O dispositivo de armazenamento 109 pode armazenar uma ou mais outras designações de doenças a partir de entradas de imagens de patologia digital anteriores.[0081] The output of the QA machine learning model (i.e., one or more disease designations) may be provided to a storage device 109 of Figure 1A (e.g., cloud storage, hard drive, network drive , etc.). The storage device 109 may store one or more other disease designations from previous digital pathology image inputs.

[0082] Em 230, uma designação externa associada à imagem digital pode ser recebida. A designação externa pode ser uma ou mais de detecção de câncer, grau de câncer, origem do câncer, diagnóstico, presença ou ausência de um microorganismo, tipo de amostra, tipo de câncer, estado de câncer, tamanho do tumor, nível de risco de lesões, grau ou similares. A designação externa pode ser baseada na imagem digital ou na amostra alvo com base na qual a imagem digital é gerada.[0082] At 230, an external designation associated with the digital image can be received. The external designation may be one or more of cancer detection, cancer grade, cancer origin, diagnosis, presence or absence of a microorganism, specimen type, cancer type, cancer status, tumor size, level of risk of injuries, degree or similar. The external designation can be based on the digital image or the target sample based on which the digital image is generated.

[0083] A designação externa pode ser uma designação manual fornecida por um profissional de saúde (por exemplo, um patologista) com base em uma revisão da imagem digital ou da amostra alvo associada à imagem digital. Alternativamente ou em adição, a designação externa pode ser fornecida por um terceiro (por exemplo, uma unidade de saúde terceirizada, um sistema terceirizado, um sistema não associado ao modelo de aprendizado de máquina de QA, um modelo de aprendizado de máquina diferente, ou similar) e, consequentemente, pode ser uma designação manual ou uma designação automatizada.[0083] The external designation may be a manual designation provided by a healthcare professional (e.g., a pathologist) based on a review of the digital image or target sample associated with the digital image. Alternatively or in addition, the external designation may be provided by a third party (e.g., a third-party healthcare facility, a third-party system, a system not associated with the QA machine learning model, a different machine learning model, or similar) and, consequently, can be a manual designation or an automated designation.

[0084] A designação externa pode estar em um formato que seja comparável com a designação de doença recebida em 228, de modo que a designação externa possa ser comparada com a designação de doença em 232. A comparação pode ser conduzida comparando pontos de dados, comparando resultados finais, análise de texto, reconhecimento óptico de caracteres (OCR) ou similares. Embora uma única comparação seja discutida neste documento, entende-se que múltiplas comparações de uma pluralidade de diferentes atributos da designação de doença e / ou da designação externa podem ser feitas. Por exemplo, a designação de doença e a designação externa podem fornecer um tipo de câncer e a gravidade do câncer. Consequentemente, tanto o tipo de câncer quanto a gravidade do câncer, conforme fornecido pela respectiva designação de doença e a designação externa, podem ser comparados.[0084] The external designation may be in a format that is comparable to the disease designation received at 228, such that the external designation may be compared to the disease designation at 232. The comparison may be conducted by comparing data points, comparing final results, text analysis, optical character recognition (OCR) or similar. Although a single comparison is discussed in this document, it is understood that multiple comparisons of a plurality of different attributes of the disease designation and/or the external designation may be made. For example, the disease designation and external designation may provide a type of cancer and the severity of the cancer. Consequently, both the type of cancer and the severity of the cancer, as provided by the respective disease designation and the external designation, can be compared.

[0085] O resultado da comparação pode ser emitido em 234 (ou seja, a designação do resultado da comparação). A saída do resultado de comparação pode ser fornecida a um dispositivo de armazenamento 109 da Figura 1A (por exemplo, armazenamento em nuvem, disco rígido, unidade de rede, etc.). O dispositivo de armazenamento 109 também pode armazenar resultados de comparação anteriores entre designações de doenças anteriores e designações externas. O resultado da comparação pode ser a diferença entre a saída do modelo de aprendizado de máquina de QA e a avaliação subjetiva de um profissional de saúde (por exemplo, patologista) da imagem digital ou da amostra alvo associada e pode confirmar descobertas, sinalizar erros, identificar problemas ou causar uma revisão com base no resultado da comparação.[0085] The comparison result can be output at 234 (i.e., the designation of the comparison result). The output of the comparison result may be provided to a storage device 109 of Figure 1A (e.g., cloud storage, hard drive, network drive, etc.). The storage device 109 may also store previous comparison results between previous disease designations and external designations. The result of the comparison can be the difference between the output of the QA machine learning model and a healthcare professional's (e.g., pathologist) subjective assessment of the digital image or associated target sample and can confirm findings, flag errors, identify problems or cause a review based on the comparison result.

[0086] A saída de resultados de comparação em 234 pode ser ou também pode ser uma notificação. A notificação pode incluir informações sobre similaridades entre a designação de doença (ou seja, saída a partir do modelo de aprendizado de máquina de QA) e a designação externa, diferenças entre a designação de doença e a designação externa, graus de diferenças ou similaridades entre a designação de doença e a designação externa, ou similar. A notificação pode ser fornecida por meio de qualquer técnica aplicável, tal como um sinal de notificação, um relatório, uma mensagem por meio de um aplicativo, uma notificação por meio de um dispositivo, ou similar. A notificação pode ser fornecida a qualquer dispositivo ou profissional aplicável (por exemplo, técnico de histologia, operador de digitalizador, patologista, registro, etc.). Como um exemplo, o resultado da comparação pode ser integrado ao histórico da amostra alvo correspondente, por exemplo, nos sistemas de informação laboratorial 125 que armazenam um registro do paciente e da amostra alvo associada.[0086] The comparison results output at 234 may be or may also be a notification. The notification may include information about similarities between the disease designation (i.e., output from the QA machine learning model) and the external designation, differences between the disease designation and the external designation, degrees of differences or similarities between the disease designation and the external designation, or similar. Notification may be provided through any applicable technique, such as a notification signal, a report, a message via an application, a notification via a device, or the like. Notification may be provided to any applicable device or professional (e.g., histology technician, scanner operator, pathologist, registrar, etc.). As an example, the result of the comparison may be integrated into the history of the corresponding target sample, for example, in laboratory information systems 125 that store a record of the patient and the associated target sample.

[0087] De acordo com uma implementação, o resultado da comparação pode ser apresentado como um relatório com base nas similaridades, diferenças e / ou grau de similaridade ou diferenças entre a designação da doença e a designação externa. O relatório pode estar em qualquer formato aplicável, tal como formato PDF, formato HTML, formato em aplicativo, ou similar. O relatório pode incluir, por exemplo, tipos de resultados encontrados, resultados sobrepostos entre a designação de doença e a designação externa, resultados contraditórios entre a designação de doença e a designação externa, impacto clínico de similaridades ou diferenças, tempo para retificar as diferenças, potenciais padrões ou correlações na comparação, ou similares. O relatório também pode incluir uma análise de fluxo de trabalho, tal como tempos gerais de resposta e / ou qualidade de trabalho. O relatório também pode fornecer informações historicamente relevantes com base em uma pluralidade de amostras de patologia digital analisadas pelo modelo de aprendizado de máquina de QA e / ou os resultados de comparação históricos.[0087] According to one implementation, the result of the comparison may be presented as a report based on the similarities, differences and/or degree of similarity or differences between the disease designation and the external designation. The report can be in any applicable format, such as PDF format, HTML format, application format, or similar. The report may include, for example, types of results found, overlapping results between disease designation and external designation, contradictory results between disease designation and external designation, clinical impact of similarities or differences, time to rectify differences, potential patterns or correlations in the comparison, or similar. The report may also include a workflow analysis, such as overall response times and/or quality of work. The report can also provide historically relevant information based on a plurality of digital pathology samples analyzed by the QA machine learning model and/or the historical comparison results.

[0088] De acordo com uma implementação, a saída dos resultados de comparação em 234 pode ser ou pode incluir um indicador visual. O indicador visual pode ser fornecido, por exemplo, através da ferramenta de aplicativo de visualização 108 da Figura 1B. O indicador visual pode identificar uma determinada diferença, por exemplo, destacando biomarcadores usados para gerar a designação de doença, atributos da lâmina que contribuem para a designação de doença ou similares.[0088] According to one implementation, the output of the comparison results at 234 may be or may include a visual indicator. The visual indicator may be provided, for example, through the visualization application tool 108 of Figure 1B. The visual indicator may identify a particular difference, for example, by highlighting biomarkers used to generate the disease designation, slide attributes that contribute to the disease designation, or the like.

[0089] De acordo com uma implementação, o algoritmo de aprendizado de máquina de QA também pode ser treinado com base e / ou receber como entradas informações clínicas (por exemplo, informações do paciente, informações cirúrgicas, informações de diagnóstico, etc.), informações laboratoriais (por exemplo, tempos de processamento, profissionais, testes, etc.). O algoritmo de aprendizado de máquina de QA pode fornecer uma designação de qualidade com base em tais entradas. Além disso, o algoritmo de aprendizado de máquina de QA pode fornecer saídas alternativas ou adicionais, tal como uma pontuação de processamento, uma avaliação de profissionais, ou similares.[0089] According to one implementation, the QA machine learning algorithm may also be trained based on and/or receive as inputs clinical information (e.g., patient information, surgical information, diagnostic information, etc.), laboratory information (e.g. processing times, professionals, tests, etc.). The QA machine learning algorithm can provide a quality assignment based on such inputs. Additionally, the QA machine learning algorithm may provide alternative or additional outputs, such as a processing score, a practitioner rating, or the like.

[0090] Conforme descrito neste documento, o algoritmo de aprendizado de máquina de QA e / ou os resultados de comparação podem ser integrados dentro de um sistema de um fluxo de trabalho clínico para gerar, analisar e / ou revisar imagens de patologia digital.[0090] As described herein, the QA machine learning algorithm and/or comparison results may be integrated within a clinical workflow system to generate, analyze, and/or review digital pathology images.

[0091] A Figura 4 é um diagrama que mostra um fluxo de trabalho clínico de uma técnica baseada em detecção. De acordo com as implementações do assunto descrito, uma análise de QA e / ou QC (análise de QA / QC 402), de acordo com as técnicas da Figura 2A (isto é, análise QC) e / ou Figura 2B (isto é, análise de QA) pode ser implementada em um ou em uma pluralidade de pontos durante o fluxo de trabalho. Conforme mostrado, um registro do paciente pode ocorrer no início do fluxo de trabalho clínico da técnica baseada em detecção, em 404. O registro do paciente pode incluir gerar um arquivo físico ou digital do paciente que inclui ou recebe informações de identificação do paciente, informações médicas do paciente e /ou outras informações relacionadas ao paciente.[0091] Figure 4 is a diagram showing a clinical workflow of a detection-based technique. In accordance with implementations of the subject matter described, a QA and/or QC analysis (QA/QC analysis 402) in accordance with the techniques of Figure 2A (i.e., QC analysis) and/or Figure 2B (i.e., QA analysis) can be implemented at one or a plurality of points during the workflow. As shown, a patient registration may occur at the beginning of the clinical workflow of the detection-based technique, at 404. The patient registration may include generating a physical or digital patient file that includes or receives patient identifying information, information patient's medical information and/or other information related to the patient.

[0092] Em 406, uma cirurgia no paciente é realizada. A cirurgia no paciente pode ser uma biópsia ou citologia que extrai tecido do paciente a partir do corpo do paciente. Como mostrado, a análise de QA / QC 402 pode ocorrer durante ou após a cirurgia no paciente em 406. Por exemplo, uma imagem de um tecido de biópsia pode ser capturada e avaliada através da análise QC da Figura 2A. A análise QC da Figura 2A pode fornecer uma designação de qualidade da amostra de tecido de biópsia de modo que o sistema possa determinar se uma nova amostra é necessária com base na designação de qualidade.[0092] At 406, surgery on the patient is performed. The surgery on the patient can be a biopsy or cytology that extracts the patient's tissue from the patient's body. As shown, QA/QC analysis 402 can occur during or after surgery on the patient in 406. For example, an image of a biopsy tissue can be captured and evaluated through the QC analysis of Figure 2A. The QC analysis in Figure 2A can provide a quality designation of the biopsy tissue sample so that the system can determine whether a new sample is needed based on the quality designation.

[0093] Uma etapa de preparação e revisão de seção congelada 408 pode ser realizada com base no tecido extraído da cirurgia no paciente em 406. Similar à análise de QA / QC 402 após a cirurgia no paciente 406, a análise de QA / QC 402 pode ocorrer em ou após a preparação e revisão da seção congelada 408. Por exemplo, uma imagem de uma seção congelada pode ser capturada e avaliada através da análise QC da Figura 2A. A análise QC da Figura 2A pode fornecer uma designação de qualidade da seção congelada de modo que o sistema possa determinar se uma nova seção congelada é necessária com base na designação de qualidade.[0093] A frozen section preparation and review step 408 may be performed based on tissue extracted from surgery on patient 406. Similar to QA/QC analysis 402 following surgery on patient 406, QA/QC analysis 402 may occur on or after preparation and review of the frozen section 408. For example, an image of a frozen section may be captured and evaluated through the QC analysis of Figure 2A. The QC analysis in Figure 2A can provide a quality designation of the frozen section so that the system can determine whether a new frozen section is needed based on the quality designation.

[0094] A preparação de material de patologia 410 (por exemplo, coloração de uma amostra) pode ocorrer com base na cirurgia no paciente em 406 e / ou na preparação e revisão da seção congelada em 408. Similar à análise de QA / QC 402 após a cirurgia no paciente 406, a análise de QA / QC 402 pode ocorrer em ou após a preparação de material de patologia 410. Por exemplo, uma imagem de um material de patologia preparado pode ser capturada e avaliada através da análise QC da Figura 2A. A análise QC da Figura 2A pode fornecer uma designação de qualidade do material de patologia preparado de modo que o sistema possa determinar se é necessário um novo material de patologia preparado com base na designação de qualidade.[0094] Preparation of pathology material 410 (e.g., staining a sample) may occur based on surgery on the patient in 406 and/or frozen section preparation and review in 408. Similar to QA/QC analysis 402 After surgery on patient 406, QA/QC analysis 402 may occur on or after preparation of pathology material 410. For example, an image of a prepared pathology material may be captured and evaluated through the QC analysis of Figure 2A . The QC analysis of Figure 2A can provide a quality designation of the prepared pathology material so that the system can determine whether new prepared pathology material is needed based on the quality designation.

[0095] De acordo com uma implementação, o processamento de material externo 412 pode ocorrer como um substituto para a cirurgia no paciente 406, preparação e revisão de seção congelada 408 e preparação de material de patologia 410. O processamento de material externo 412 pode ser baseado em uma amostra digital ou física que pode ser previamente obtida ou fornecida por terceiros. Similar à análise de QA / QC 402 após a cirurgia no paciente 406, a análise de QA / QC 402 pode ocorrer com base no processamento de material externo 412.[0095] According to one implementation, processing of external material 412 may occur as a substitute for surgery on patient 406, preparation and review of frozen section 408, and preparation of pathology material 410. Processing of external material 412 may be based on a digital or physical sample that may be previously obtained or provided by a third party. Similar to QA/QC analysis 402 following surgery on patient 406, QA/QC analysis 402 may occur based on processing of external material 412.

[0096] O material digitalizado 414 pode ser gerado com base ou na preparação de material de patologia 410 ou no processamento de material externo 412. Similar à análise de QA / QC 402 após a cirurgia no paciente 406, a análise de QA / QC 402 pode ocorrer com base no material digitalizado 414.[0096] Digitized material 414 may be generated based on either the preparation of pathology material 410 or the processing of external material 412. Similar to the QA/QC analysis 402 after surgery on patient 406, the QA/QC analysis 402 may occur based on digitized material 414.

[0097] O material de revisão 416 pode ser gerado com base no material digitalizado 414 ou no processamento de material externo 412. Similar à análise de QA / QC 402 após a cirurgia no paciente 406, a análise de QA / QC 402 pode ocorrer com base no material de revisão 416. Por exemplo, uma imagem usada para o material de revisão 416 pode ser capturada e avaliada através da análise QC da Figura 2A. A análise QC da Figura 2A pode fornecer uma designação de qualidade da imagem de modo que o sistema possa determinar se uma nova seção congelada é necessária com base na designação de qualidade. Como outro exemplo, um diagnóstico inicial pode ser feito com base no material de revisão 416 e / ou testes auxiliares 418. A análise de QA da Figura 2B pode fornecer um resultado de comparação entre o diagnóstico inicial e um diagnóstico de doença gerado por um modelo de aprendizado de máquina de QA, de modo que uma notificação possa ser gerada para indicar um artefato e / ou diferença indicada pela comparação.[0097] Review material 416 can be generated based on digitized material 414 or processing external material 412. Similar to QA/QC analysis 402 after surgery on patient 406, QA/QC analysis 402 can occur with based on review material 416. For example, an image used for review material 416 can be captured and evaluated through the QC analysis of Figure 2A. The QC analysis in Figure 2A can provide an image quality designation so that the system can determine whether a new frozen section is needed based on the quality designation. As another example, an initial diagnosis may be made based on review material 416 and/or ancillary tests 418. The QA analysis of Figure 2B may provide a comparison result between the initial diagnosis and a disease diagnosis generated by a model. of QA machine learning so that a notification can be generated to indicate an artifact and/or difference indicated by the comparison.

[0098] Um diagnóstico e relatório 420 podem ser gerados na conclusão do fluxo de trabalho fornecido na Figura 4. Similar à análise de QA / QC em cada uma das etapas da Figura 4, uma análise de QA / QC 402 pode ocorrer com base no diagnóstico e relatório 420, de acordo com as Figuras 2A e 2B aqui fornecidas.[0098] A diagnosis and report 420 may be generated upon completion of the workflow provided in Figure 4. Similar to the QA/QC analysis in each of the steps in Figure 4, a QA/QC analysis 402 may occur based on the diagnosis and report 420, in accordance with Figures 2A and 2B provided herein.

[0099] As Figuras 5-7 mostram implementações exemplificativas da análise de QA / QC conforme descrito neste documento em referência às Figuras 2A e 2B. A Figura 5 mostra um fluxograma em que a qualidade de uma amostra de patologia preparada é controlada após a digitalização das imagens de patologia. Em 502, um modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser treinado para identificar artefatos. O treinamento pode ser conduzido com imagens de uma amostra de patologia (por exemplo, histologia, citologia, seção congelada, etc.) e uma indicação se a imagem contém artefatos ou erros de varredura (por exemplo, desfoque, tecido ausente, linhas etc.) ou artefatos a partir da preparação do tecido (por exemplo, tecido ausente ou dobrado, bolhas, rachaduras no vidro, arranhões, poeira, caneta, excesso de corante, etc.) que podem afetar negativamente a qualidade do diagnóstico.[0099] Figures 5-7 show exemplary implementations of the QA/QC analysis as described herein with reference to Figures 2A and 2B. Figure 5 shows a flowchart in which the quality of a prepared pathology sample is controlled after digitizing the pathology images. At 502, a QC machine learning model can be trained to identify artifacts. Training can be conducted with images of a pathology specimen (e.g., histology, cytology, frozen section, etc.) and an indication of whether the image contains artifacts or scan errors (e.g., blur, missing tissue, lines, etc.) ) or artifacts from tissue preparation (e.g., missing or folded tissue, bubbles, cracks in glass, scratches, dust, pen, excess dye, etc.) that may negatively affect the quality of the diagnosis.

[0100] Em 504, o modelo de aprendizado de máquina de QC pode ser instalado dentro de um ou mais aspectos de um fluxo de trabalho/sistema clínico, tal como em uma unidade de rede, estação de trabalho, dispositivo de armazenamento de imagem, máquina virtual ou integrado diretamente ao digitalizador. A instalação pode ser implantada em premissas ou remotamente (por exemplo, baseada em nuvem). Como exemplo, o aprendizado de máquina de QC pode ser integrado dentro de um software de digitalizador de modo que todas as varreduras digitais sejam passadas pelo aprendizado de máquina de QC e as técnicas descritas em referência à Figura 2A.[0100] At 504, the QC machine learning model may be installed within one or more aspects of a clinical workflow/system, such as on a network drive, workstation, image storage device, virtual machine or integrated directly into the scanner. The installation can be deployed on premises or remotely (e.g. cloud-based). As an example, QC machine learning can be integrated within digitizer software such that all digital scans are passed through QC machine learning and the techniques described in reference to Figure 2A.

[0101] Em 506, uma imagem digital de uma amostra de patologia (por exemplo, histologia, citologia, seção congelada, etc.) pode ser recebida e armazenada local ou remotamente. O modelo de aprendizado de máquina de QC de 504 pode determinar se uma imagem tem artefatos de varredura ou de preparação de tecido e, opcionalmente, qual tipo de erro.[0101] At 506, a digital image of a pathology sample (e.g., histology, cytology, frozen section, etc.) may be received and stored locally or remotely. The 504 QC machine learning model can determine whether an image has scanning or tissue preparation artifacts and, optionally, which type of error.

[0102] Em 508, uma designação de qualidade pode ser feita, pelo modelo de aprendizado de máquina de QC de 504, em relação a se a imagem atende a um limite de qualidade. A designação de qualidade pode ser feita com base em uma ou mais entradas fornecidas ao modelo de aprendizado de máquina de QC. Se a designação de qualidade atender ou exceder um limite de qualidade (ou seja, a ramificação “Sim”), então a imagem digital de 506 pode ser usada para diagnóstico em 510, pode ser armazenada em um arquivo como uma imagem que atenda ao limite de qualidade em 512, e / ou o limite de qualidade de imagem atingido pela imagem pode ser usado em um relatório em 514. De acordo com uma implementação, embora não mostrada na Figura 5, uma notificação pode ser gerada quando uma imagem digital atinge o limite de qualidade para indicar uma captura de imagem bem-sucedida.[0102] At 508, a quality assignment may be made, by the QC machine learning model of 504, regarding whether the image meets a quality threshold. Quality assignment can be made based on one or more inputs provided to the QC machine learning model. If the quality designation meets or exceeds a quality threshold (i.e., the “Yes” branch), then the digital image of 506 may be used for diagnosis. At 510, it may be stored in a file as an image that meets the threshold. quality threshold at 512, and/or the image quality threshold reached by the image may be used in a report at 514. According to one implementation, although not shown in Figure 5, a notification may be generated when a digital image reaches the quality threshold to indicate successful image capture.

[0103] Se a designação de qualidade não atender ao limite de qualidade (ou seja, a ramificação “Não”), então uma notificação pode ser gerada em 516 indicando o mesmo. Por exemplo, a notificação pode ser fornecida a um profissional de saúde aplicável, tal como um técnico de histologia, com uma indicação de qual amostra precisa ser preparada novamente. Alternativamente, ou em adição, um operador de digitalizador pode ser notificado para redigitalizar o material. Além disso, um alerta pode ser gerado em 518. O alerta pode ser gerado, por exemplo, se o grau em que a imagem digital não atende ao limite de qualidade for significativo. Um indicador visual também pode ser fornecido a um ou mais usuários e pode incluir informações sobre o que, onde e / ou por que a imagem digital não atendeu ao limite de qualidade. A imagem digital pode ser recapturada em 520.[0103] If the quality designation does not meet the quality threshold (i.e., the “No” branch), then a notification may be generated at 516 indicating the same. For example, notification may be provided to an applicable healthcare professional, such as a histology technician, with an indication of which sample needs to be reprepared. Alternatively, or in addition, a scanner operator may be notified to rescan the material. Additionally, an alert may be generated at 518. The alert may be generated, for example, if the degree to which the digital image does not meet the quality threshold is significant. A visual indicator may also be provided to one or more users and may include information about what, where and/or why the digital image did not meet the quality threshold. The digital image can be recaptured at 520.

[0104] O resultado de 508 sobre se a imagem digital atingiu ou não o limite de qualidade pode estar associado a um arquivo do paciente ou ao histórico da amostra, por exemplo, em um sistema de informação laboratorial.[0104] The result of 508 on whether or not the digital image reached the quality threshold may be associated with a patient file or sample history, for example, in a laboratory information system.

[0105] Um relatório pode ser gerado com base no resultado de 508 e pode incluir tipos de erros encontrados, número de erros encontrados para cada tipo, impacto clínico dos erros, tempo necessário para retificar os erros, potenciais padrões ou correlações em erros, tal como se um determinado digitalizador tende a gerar erros, um determinado tipo de coloração que tende a gerar erros, uma determinada fonte de tecido que tende a gerar erros, ou similares. Conforme descrito neste documento, os erros podem ser um tipo de artefato.[0105] A report may be generated based on the result of 508 and may include types of errors found, number of errors found for each type, clinical impact of the errors, time required to rectify the errors, potential patterns or correlations in errors, such such as whether a certain scanner tends to generate errors, a certain type of staining tends to generate errors, a certain tissue source tends to generate errors, or similar. As described in this document, errors can be a type of artifact.

[0106] A Figura 6 mostra um fluxograma para gerar e aplicar resultados de comparação comparando um diagnóstico de doença e um diagnóstico externo, conforme discutido em relação à Figura 2B. A implementação mostrada na Figura 6 pode ser, por exemplo, uma implementação de QA antes de uma saída ou diagnóstico final. Com base no processo mostrado na Figura 6, a qualidade de uma avaliação de lâmina por um patologista pode ser assegurada antes que o caso seja encerrado. Em 602, um modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser treinado para identificar biomarcadores para determinação de detecção de câncer, grau de câncer, origem do câncer, diagnóstico, presença ou ausência de um micro-organismo, tipo de amostra, tipo de câncer, estado do câncer, tamanho do tumor, nível de risco de lesões, grau ou similar. O treinamento pode ser conduzido com imagens de uma amostra de patologia (por exemplo, histologia, citologia, seção congelada, etc.), informações associadas ao paciente, conforme descrito neste documento, e uma indicação de biomarcadores conhecidos, ou designações de doenças.[0106] Figure 6 shows a flowchart for generating and applying comparison results comparing a disease diagnosis and an external diagnosis, as discussed in relation to Figure 2B. The implementation shown in Figure 6 could be, for example, a QA implementation before a final output or diagnosis. Based on the process shown in Figure 6, the quality of a slide evaluation by a pathologist can be assured before the case is closed. At 602, a QA machine learning model may be trained to identify biomarkers for determining cancer detection, cancer grade, origin of cancer, diagnosis, presence or absence of a microorganism, sample type, type of cancer , cancer status, tumor size, injury risk level, grade or similar. Training can be conducted with images of a pathology specimen (e.g., histology, cytology, frozen section, etc.), associated patient information as described herein, and an indication of known biomarkers, or disease designations.

[0107] Em 604, o modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser instalado dentro de um ou mais aspectos de um fluxo de trabalho/sistema clínico, tal como em uma unidade de rede, estação de trabalho, dispositivo de armazenamento de imagem, máquina virtual ou análise de relatório. O modelo pode ser implantado com lógica para gerenciar concordâncias e discordâncias. A instalação pode ser implantada em premissas ou remotamente (por exemplo, baseada em nuvem). Como um exemplo, o modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser integrado a um módulo de relatório de modo que ele receba, como uma entrada, a designação externa fornecida por meio de um relatório (por exemplo, relatório de um patologista).[0107] At 604, the QA machine learning model may be installed within one or more aspects of a clinical workflow/system, such as on a network drive, workstation, image storage device, virtual machine or report analysis. The model can be implemented with logic to manage agreements and disagreements. The installation can be deployed on premises or remotely (e.g. cloud-based). As an example, the QA machine learning model can be integrated with a reporting module so that it receives, as an input, the external designation provided through a report (e.g., a pathologist's report).

[0108] Em 606, uma imagem digital de uma amostra de patologia (por exemplo, histologia, citologia, seção congelada, etc.) pode ser recebida e armazenada local ou remotamente. O modelo de aprendizado de máquina de QA de 604 pode gerar uma designação de doença em 608, que pode incluir um ou mais elementos de uma determinação de diagnóstico (por exemplo, detecção de câncer, grau de câncer, origem do câncer, diagnóstico, presença ou ausência de um micro-organismo, tipo de amostra, tipo de câncer, estado do câncer, tamanho do tumor, nível de risco de lesões, grau, etc.). A designação de doença pode ser enviada para um armazenador local ou remoto. Em 610, uma designação externa pode ser recebida a partir de uma designação manual (por exemplo, por um patologista) ou uma designação automatizada (por exemplo, por um sistema terceirizado, um sistema de aprendizado de máquina diferente ou um algoritmo de computador).[0108] At 606, a digital image of a pathology sample (e.g., histology, cytology, frozen section, etc.) may be received and stored locally or remotely. The QA machine learning model of 604 may generate a disease designation at 608, which may include one or more elements of a diagnostic determination (e.g., detection of cancer, grade of cancer, origin of cancer, diagnosis, presence or absence of a microorganism, type of sample, type of cancer, cancer status, tumor size, injury risk level, grade, etc.). The disease designation can be sent to a local or remote store. At 610, an external designation may be received from a manual designation (e.g., by a pathologist) or an automated designation (e.g., by a third-party system, a different machine learning system, or a computer algorithm).

[0109] Em 612, a designação de doença de 608 pode ser comparada com a designação externa de 610 para produzir uma “Correspondência”, uma “Não Correspondência” ou um grau de qualquer um dos mesmos. Conforme mostrado na ramificação de correspondência, se a designação da doença e a designação externa correspondem, a designação externa poderá ser apagada e usada como uma designação oficial em 614. A imagem digital também pode ser armazenada em arquivo para uso futuro, análise ou referência em 616. Além disso, a designação de doença e / ou designação externa pode ser associada a um arquivo de paciente ou arquivo de amostra e armazenada consequentemente.[0109] At 612, the disease designation of 608 may be compared with the external designation of 610 to produce a “Match”, a “Non-Match”, or a degree of any of the same. As shown in the correspondence branch, if the disease designation and the external designation match, the external designation can be erased and used as an official designation at 614. The digital image can also be stored on file for future use, analysis, or reference in 616. Additionally, the disease designation and/or external designation may be associated with a patient file or sample file and stored accordingly.

[0110] Conforme mostrado através da ramificação Sem Correspondência, se a designação de doença e a designação externa não correspondem, uma notificação pode ser gerada em 618. A notificação pode ser fornecida a quaisquer indivíduos ou dispositivos aplicáveis, tal como a um patologista primário antes de o respectivo caso ser encerrado. Consequentemente, a notificação pode ser gerada em 618 se o diagnóstico externo inserido for diferente do diagnóstico de doença determinado pelo modelo de aprendizado de máquina de QA, onde o diagnóstico externo pode ser inserido em um sistema de informação laboratorial, pode ser fornecido por uma instituição externa (por exemplo, uma consulta de diagnóstico, segunda opinião, caso transferido, etc.), ou diagnóstico de um patologista. Com base em uma não correspondência entre a designação de doença e a designação externa, um indicador visual pode ser fornecido para mostrar o que, onde e / ou por que uma discordância foi encontrada.[0110] As shown through the Unmatched branch, if the disease designation and the external designation do not match, a notification may be generated at 618. The notification may be provided to any applicable individuals or devices, such as to a primary pathologist before of the respective case being closed. Consequently, the notification may be generated in 618 if the external diagnosis entered is different from the disease diagnosis determined by the QA machine learning model, where the external diagnosis may be entered into a laboratory information system, may be provided by an institution external (e.g. a diagnostic consultation, second opinion, transferred case, etc.), or diagnosis from a pathologist. Based on a mismatch between the disease designation and the external designation, a visual indicator can be provided to show what, where and/or why a discordance was found.

[0111] Em 620, um alerta pode ser gerado com base na determinação de não correspondência se, por exemplo, o grau de diferença entre o diagnóstico de doença e o diagnóstico externo exceder um limite, com base no tipo de incompatibilidade ou similar. Além disso, em 622, uma redesignação da imagem digital ou amostra correspondente pode ser iniciada com base na incompatibilidade entre o diagnóstico de doença e o diagnóstico externo.[0111] At 620, an alert may be generated based on the non-match determination if, for example, the degree of difference between the disease diagnosis and the external diagnosis exceeds a threshold, based on the type of mismatch or similar. Additionally, at 622, a reassignment of the corresponding digital image or sample may be initiated based on the incompatibility between the disease diagnosis and the external diagnosis.

[0112] De acordo com uma implementação, tanto o diagnóstico de doença quanto o diagnóstico externo podem ser fornecidos por meio de um relatório de diagnóstico final. Além disso, relatórios retrospectivos periódicos para revisão podem ser gerados. Esses relatórios podem ser gerados por profissional de saúde, por técnico, por sítio, por instituição ou similar. Os relatórios podem incluir um ou mais tipos de discordâncias, tipos de concordâncias, número de discordâncias retificadas para serem concordantes, discordâncias e qualquer informação relevante de acompanhamento disponível para o paciente.[0112] According to one implementation, both disease diagnosis and external diagnosis may be provided via a final diagnosis report. Additionally, periodic retrospective reports for review can be generated. These reports can be generated by healthcare professional, technician, site, institution or similar. Reports may include one or more types of disagreements, types of agreements, number of disagreements rectified to be concordant, disagreements, and any relevant follow-up information available to the patient.

[0113] A Figura 7 mostra um fluxograma para gerar e aplicar resultados de comparação comparando um diagnóstico de doença e um diagnóstico externo, conforme discutido em relação à Figura 2B. A implementação mostrada na Figura 7 pode ser, por exemplo, uma implementação de QA após uma saída ou diagnóstico final e pode facilitar a geração de relatórios com base em um ou mais diagnósticos. Com base no processo mostrado na Figura 7, a qualidade de uma avaliação de lâmina por um patologista pode ser assegurada após o caso ser encerrado. Em 702, um modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser treinado para identificar biomarcadores para determinação de detecção de câncer, grau de câncer, origem do câncer, diagnóstico, presença ou ausência de um micro-organismo, tipo de amostra, tipo de câncer, estado do câncer, tamanho do tumor, nível de risco de lesões, grau ou similar. O treinamento pode ser conduzido com imagens de uma amostra de patologia (por exemplo, histologia, citologia, seção congelada, etc.), informações associadas ao paciente, conforme descrito neste documento, e uma indicação de biomarcadores conhecidos, ou designações de doenças.[0113] Figure 7 shows a flowchart for generating and applying comparison results comparing a disease diagnosis and an external diagnosis, as discussed in relation to Figure 2B. The implementation shown in Figure 7 could be, for example, a QA implementation following a final output or diagnosis and could facilitate reporting based on one or more diagnosis. Based on the process shown in Figure 7, the quality of a slide evaluation by a pathologist can be assured after the case is closed. At 702, a QA machine learning model may be trained to identify biomarkers for determining cancer detection, cancer grade, origin of cancer, diagnosis, presence or absence of a microorganism, sample type, type of cancer , cancer status, tumor size, injury risk level, grade or similar. Training can be conducted with images of a pathology specimen (e.g., histology, cytology, frozen section, etc.), associated patient information as described herein, and an indication of known biomarkers, or disease designations.

[0114] Em 704, o modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser instalado em um ou mais aspectos de um fluxo de trabalho/sistema clínico, tal como em uma unidade de rede, estação de trabalho, dispositivo de armazenamento de imagem, máquina virtual ou análise de relatório. O modelo pode ser implantado com lógica para gerenciar concordâncias e discordâncias. A instalação pode ser implantada em premissas ou remotamente (por exemplo, baseada em nuvem). Como um exemplo, o modelo de aprendizado de máquina de QA pode ser integrado a um módulo de relatório de modo que receba, como uma entrada, a designação externa fornecida por meio de um relatório (por exemplo, relatório de um patologista).[0114] At 704, the QA machine learning model may be installed in one or more aspects of a clinical workflow/system, such as on a network drive, workstation, image storage device, machine virtual or report analysis. The model can be implemented with logic to manage agreements and disagreements. The installation can be deployed on premises or remotely (e.g. cloud-based). As an example, the QA machine learning model can be integrated with a reporting module so that it receives, as an input, the external designation provided through a report (e.g., a pathologist's report).

[0115] Em 707, uma imagem digital de uma amostra de patologia (por exemplo, histologia, citologia, seção congelada, etc.) pode ser recebida e armazenada local ou remotamente. O modelo de aprendizado de máquina de QA de 704 pode gerar uma designação de doença em 708, que pode incluir um ou mais elementos de uma determinação de diagnóstico (por exemplo, detecção de câncer, grau de câncer, origem do câncer, diagnóstico, presença ou ausência de um micro-organismo, tipo de amostra, tipo de câncer, estado do câncer, tamanho do tumor, nível de risco de lesões, grau, etc.). A designação de doença pode ser enviada para um armazenador local ou remoto. Em 710, uma designação externa pode ser recebida a partir de uma designação manual (por exemplo, por um patologista) ou uma designação automatizada (por exemplo, por um sistema terceirizado, um sistema de aprendizado de máquina diferente ou um algoritmo de computador).[0115] At 707, a digital image of a pathology sample (e.g., histology, cytology, frozen section, etc.) may be received and stored locally or remotely. The QA machine learning model of 704 may generate a disease designation at 708, which may include one or more elements of a diagnostic determination (e.g., detection of cancer, grade of cancer, origin of cancer, diagnosis, presence or absence of a microorganism, type of sample, type of cancer, cancer status, tumor size, injury risk level, grade, etc.). The disease designation can be sent to a local or remote store. At 710, an external designation may be received from a manual designation (e.g., by a pathologist) or an automated designation (e.g., by a third-party system, a different machine learning system, or a computer algorithm).

[0116] Em 712, a designação de doença de 708 pode ser comparada com a designação externa de 710 para emitir uma “Correspondência”, uma “Não Correspondência” ou um grau de qualquer um dos mesmos. Com base em uma designação de Correspondência e Não Correspondência, as etapas mostradas na Figura 6 podem ser implementadas. Além disso, uma designação de Correspondência pode ser aplicada a um relatório em 714 e uma designação de Não Correspondência podem ser aplicadas a um relatório em 718. O relatório pode incluir atributos das designações de Correspondência ou Não Correspondência, tal como graus de discordância ou concordância, áreas específicas de discordância ou concordância, ou similar.[0116] In 712, the disease designation of 708 may be compared with the external designation of 710 to issue a “Match”, a “Non-Match”, or a degree of any of the same. Based on a Match and Non-Match designation, the steps shown in Figure 6 can be implemented. Additionally, a Match designation may be applied to a report at 714 and a Non-Match designation may be applied to a report at 718. The report may include attributes of the Match or Non-Match designations, such as degrees of disagreement or agreement. , specific areas of disagreement or agreement, or similar.

[0117] Além disso, um ou mais elementos de uma designação externa para um ou mais casos podem ser comparados com um ou mais elementos correspondentes da designação de doença pelo modelo de aprendizado de máquina de QA e a comparação de tais resultados pode ser fornecida por meio do relatório. Essa comparação pode ser conduzida em vários casos. Por exemplo, os resultados de comparação de 712 podem ser fornecidos para todos os casos ou todos os casos a partir de um determinado tipo de tecido, diagnosticado por um determinado patologista, proveniente de um determinado clínico, pacientes com um determinado seguro, pacientes com um determinado tipo demográfico, de um determinado sítio pelo período de tempo anterior (por exemplo, seis meses), ou similar. Os resultados de uma ou mais dessas comparações podem ser incluídos em um relatório para destacar concordâncias, discordâncias e os graus dos mesmos conforme categorizados por tipo de caso, tipo de tecido, indivíduo, paciente, seguro, demográfico, sítio ou período de tempo. Consequentemente, um ou mais relatórios podem ser retrospectivos e podem ser gerados por patologista, por técnico, por sítio, por tipo de tecido, por coloração, por digitalizador, por tipo de imagem, por preparação de amostra, por diagnóstico, por elemento demográfico, por seguradora, por médico de referência e / ou por instituição, ou similar. Os relatórios podem incluir um ou mais tipos de discordâncias, tipos de concordâncias, número de discordâncias retificadas para serem concordantes, discordâncias e qualquer informação relevante de acompanhamento disponível para o paciente, e qualquer outra medida individual ou agregada de discordância ou discrepância entre o diagnóstico da doença pelo modelo de aprendizado de máquina de QA e o diagnóstico externo.[0117] Furthermore, one or more elements of an external designation for one or more cases may be compared with one or more corresponding elements of the disease designation by the QA machine learning model and comparison of such results may be provided by middle of the report. This comparison can be conducted in several cases. For example, 712 comparison results may be provided for all cases or all cases from a certain tissue type, diagnosed by a certain pathologist, from a certain clinician, patients with a certain insurance, patients with a certain demographic type, from a certain site for the previous period of time (e.g. six months), or similar. The results of one or more of these comparisons can be included in a report to highlight agreements, disagreements, and degrees thereof as categorized by case type, tissue type, individual, patient, insurance, demographic, site, or time period. Consequently, one or more reports may be retrospective and may be generated by pathologist, by technician, by site, by tissue type, by stain, by scanner, by image type, by sample preparation, by diagnosis, by demographic element, by insurer, by referring doctor and/or by institution, or similar. Reports may include one or more types of disagreements, types of agreements, number of disagreements rectified to be concordant, disagreements and any relevant follow-up information available to the patient, and any other individual or aggregate measure of disagreement or discrepancy between the diagnosis of disease by QA machine learning model and external diagnosis.

[0118] Os um ou mais relatórios podem ser fornecidos a um ou mais indivíduos, administradores, companhias de seguros, órgãos governamentais, médicos ou similares e podem incluir taxas (por exemplo, taxas de concordância, taxas de discordância, etc.) e / ou outras medidas de qualidade derivadas da comparação do diagnóstico da doença pelo modelo de aprendizado de máquina de QA e do diagnóstico externo.[0118] The one or more reports may be provided to one or more individuals, administrators, insurance companies, government agencies, physicians, or the like and may include rates (e.g., agreement rates, disagreement rates, etc.) and/or or other quality measures derived from comparing the disease diagnosis by the QA machine learning model and the external diagnosis.

[0119] Conforme mostrado na Figura 8, o dispositivo 800 pode incluir uma unidade de processamento central (CPU) 820. A CPU 820 pode ser qualquer tipo de dispositivo processador incluindo, por exemplo, qualquer tipo de dispositivo microprocessador de propósito especial ou de propósito geral. Como será apreciado pelos versados na técnica, a CPU 820 também pode ser um único processador em um sistema multinúcleo/multiprocessador, tal sistema operando isoladamente, ou em um agrupamento de dispositivos de computação operando em um agrupamento de servidores. A CPU 820 pode ser conectada a uma infraestrutura de comunicação de dados 810, por exemplo, um barramento, fila de mensagens, rede, ou esquema de passagem de mensagens multinúcleo.[0119] As shown in Figure 8, device 800 may include a central processing unit (CPU) 820. CPU 820 may be any type of processing device including, for example, any type of special-purpose or purpose-built microprocessor device. general. As will be appreciated by those skilled in the art, the CPU 820 may also be a single processor in a multicore/multiprocessor system, such system operating in isolation, or in a cluster of computing devices operating in a cluster of servers. The CPU 820 may be connected to a data communications infrastructure 810, e.g., a bus, message queue, network, or multi-core message passing scheme.

[0120] O dispositivo 800 também pode incluir uma memória principal 840, por exemplo, memória de acesso aleatório (RAM), e também pode incluir uma memória secundária 830. A memória secundária 830, por exemplo, uma memória somente de leitura (ROM), pode ser, por exemplo, uma unidade de disco rígido ou uma unidade de armazenamento removível. Tal unidade de armazenamento removível pode compreender, por exemplo, uma unidade de disquete, uma unidade de fita magnética, uma unidade de disco óptico, uma memória flash ou similar. A unidade de armazenamento removível neste exemplo lê e / ou grava em uma unidade de armazenamento removível de uma maneira bem conhecida. A unidade de armazenamento removível pode compreender um disquete, fita magnética, disco óptico, etc., que é lido e gravado pela unidade de armazenamento removível. Como será apreciado pelos versados na técnica, tal unidade de armazenamento removível geralmente inclui um meio de armazenamento utilizável em computador tendo armazenado no mesmo software e / ou dados de computador.[0120] Device 800 may also include a main memory 840, e.g., random access memory (RAM), and may also include a secondary memory 830. The secondary memory 830, e.g., a read-only memory (ROM) , it can be, for example, a hard disk drive or a removable storage unit. Such a removable storage unit may comprise, for example, a floppy disk drive, a magnetic tape drive, an optical disk drive, a flash memory or the like. The removable storage drive in this example reads from and/or writes to a removable storage drive in a well-known manner. The removable storage unit may comprise a floppy disk, magnetic tape, optical disc, etc., which is read and written by the removable storage unit. As will be appreciated by those skilled in the art, such a removable storage unit generally includes a computer-usable storage medium having stored the same computer software and/or data.

[0121] Em implementações alternativas, a memória secundária 830 pode incluir outros meios similares para permitir que programas de computador ou outras instruções sejam carregadas no dispositivo 800. Exemplos de tais meios podem incluir um cartucho de programa e interface de cartucho (tal como o encontrado em dispositivos de jogos de vídeo), um chip de memória removível (tal como uma EPROM ou PROM) e soquete associado, e outras unidades e interfaces de armazenamento removíveis, que permitem que software e dados sejam transferidos de uma unidade de armazenamento removível para o dispositivo 800.[0121] In alternative implementations, secondary memory 830 may include other similar means for allowing computer programs or other instructions to be loaded into device 800. Examples of such means may include a program cartridge and cartridge interface (such as that found in video game devices), a removable memory chip (such as an EPROM or PROM) and associated socket, and other removable storage drives and interfaces, which allow software and data to be transferred from a removable storage drive to the 800 device.

[0122] O dispositivo 800 também pode incluir uma interface de comunicação (“COM”) 860. A interface de comunicação 860 permite que software e dados sejam transferidos entre o dispositivo 800 e dispositivos externos. A interface de comunicação 860 pode incluir um modem, uma interface de rede (tal como uma placa Ethernet), uma porta de comunicação, um slot e cartão PCMCIA ou similares. O software e os dados transferidos através da interface de comunicação 860 podem estar na forma de sinais, que podem ser eletrônicos, eletromagnéticos, ópticos ou outros sinais capazes de serem recebidos pela interface de comunicação 860. Esses sinais podem ser fornecidos à interface de comunicação 860 por meio de um caminho de comunicação do dispositivo 800, que pode ser implementado usando, por exemplo, fio ou cabo, fibra óptica, uma linha telefônica, um link de telefone celular, um link de RF ou outros canais de comunicação.[0122] Device 800 may also include a communications interface (“COM”) 860. Communications interface 860 allows software and data to be transferred between device 800 and external devices. The communication interface 860 may include a modem, a network interface (such as an Ethernet card), a communication port, a PCMCIA slot and card, or the like. Software and data transferred through communications interface 860 may be in the form of signals, which may be electronic, electromagnetic, optical, or other signals capable of being received by communications interface 860. These signals may be provided to communications interface 860 via a communication path of the device 800, which may be implemented using, for example, wire or cable, optical fiber, a telephone line, a cellular telephone link, an RF link, or other communication channels.

[0123] Os elementos de hardware, sistemas operacionais e linguagens de programação desses equipamentos são de natureza convencional, e presume-se que os versados na técnica estejam adequadamente familiarizados com os mesmos. O dispositivo 800 também pode incluir portas de entrada e saída 850 para conectar com dispositivos de entrada e saída, tais como teclados, mouses, telas sensíveis ao toque, monitores, telas, etc. É claro que as várias funções do servidor podem ser implementadas de forma distribuída em várias plataformas, para distribuir a carga de processamento. Alternativamente, os servidores podem ser implementados por programação apropriada de uma plataforma de hardware de computador.[0123] The hardware elements, operating systems and programming languages of these equipment are conventional in nature, and it is assumed that those skilled in the art are adequately familiar with them. Device 800 may also include input and output ports 850 for connecting with input and output devices such as keyboards, mice, touch screens, monitors, displays, etc. Of course, the various server functions can be implemented in a distributed manner across multiple platforms to distribute the processing load. Alternatively, servers can be implemented by appropriately programming a computer hardware platform.

[0124] Ao longo desta descrição, referências a componentes ou módulos geralmente se referem a itens que logicamente podem ser agrupados para desempenhar uma função ou grupo de funções relacionadas. Números de referência similares geralmente são destinados a se referir a componentes iguais ou similares. Componentes e módulos podem ser implementados em software, hardware ou uma combinação de software e hardware.[0124] Throughout this description, references to components or modules generally refer to items that can logically be grouped together to perform a function or group of related functions. Similar reference numbers are generally intended to refer to the same or similar components. Components and modules can be implemented in software, hardware, or a combination of software and hardware.

[0125] As ferramentas, módulos e funções descritas acima podem ser executadas por um ou mais processadores. O meio do tipo “armazenamento” pode incluir quaisquer ou todos de memória tangível dos computadores, processadores ou similares, ou módulos associados, tal como várias memórias semicondutoras, unidades de fita, unidades de disco e similares, que podem fornecer armazenamento não transitório a qualquer momento para programação de software.[0125] The tools, modules and functions described above can be executed by one or more processors. "Storage" media may include any or all of computers' tangible memory, processors, or the like, or associated modules, such as various semiconductor memories, tape drives, disk drives, and the like, that can provide non-transitory storage to any time for software programming.

[0126] O software pode ser comunicado através da Internet, um provedor de serviços em nuvem ou outras redes de telecomunicações. Por exemplo, as comunicações podem permitir o carregamento de software de um computador ou processador para outro. Conforme usado neste documento, a menos que restrito a meio de “armazenamento” tangível e não transitório, termos como “meio legível” por computador ou máquina referem-se a qualquer meio que participe do fornecimento de instruções a um processador para execução.[0126] The software may be communicated via the Internet, a cloud service provider, or other telecommunications networks. For example, communications may allow software to be loaded from one computer or processor to another. As used herein, unless restricted to tangible, non-transitory “storage” medium, terms such as “computer- or machine-readable medium” refer to any medium that participates in providing instructions to a processor for execution.

[0127] A descrição geral anterior é apenas exemplificativa e explicativa, e não restritiva da descrição. Outras modalidades da invenção serão evidentes para aqueles versados na técnica a partir da consideração da especificação e prática da invenção aqui descrita. Pretende-se que a especificação e os exemplos sejam considerados apenas como exemplificativos.[0127] The previous general description is only exemplary and explanatory, and not restrictive of the description. Other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art from consideration of the specification and practice of the invention described herein. It is intended that the specification and examples are considered as exemplary only.

Claims (19)

1. Método implementado por computador para processar imagens eletrônicas empregando amostras in vitro, caracterizado pelo fato de que compreende etapas executadas automaticamente de: receber (222) uma imagem digital correspondente a uma amostra alvo as-sociada a uma categoria de patologia, em que a imagem digital é uma imagem de tecido humano ou animal e / ou uma imagem gerada algoritmicamente para replicar tecido humano ou animal; determinar (204) um modelo de aprendizado de máquina de controle de qualidade (QC), o modelo de aprendizado de máquina de QC sendo gerado pelo pro-cessamento de uma pluralidade de imagens de treinamento, associadas à categoria de patologia, para prever uma designação de qualidade com base em um ou mais artefatos; fornecer (206) a imagem digital como uma entrada para o modelo de apren-dizado de máquina de QC; receber (208) a designação de qualidade para a imagem digital como uma saída do modelo de aprendizado de máquina de QC; determinar (224) um modelo de aprendizado de máquina de garantia de qualidade (QA) diferente do modelo de aprendizado de máquina de QC, o modelo de aprendizado de máquina de QA sendo gerado pelo processamento de uma pluralidade de imagens de treinamento, associadas à categoria de patologia, para prever uma designação de doença com base em um ou mais biomarcadores; fornecer (226) a imagem digital como uma entrada para o modelo de apren-dizado de máquina de QA com base na designação de qualidade sendo uma designação de qualidade aprovada; receber (228) a designação de doença para a imagem digital como uma saída do modelo de aprendizado de máquina de QA; receber (232) uma designação externa para uma dentre a imagem digital ou a amostra alvo, a designação externa gerada por um usuário e compreendendo uma propriedade de doença selecionada a partir de pelo menos uma de detecção de câncer, um grau de câncer, uma origem do câncer, um diagnóstico, uma presença ou ausência de um micro-organismo, um tipo de amostra, um tipo de câncer, estado do câncer, um tamanho de tumor, um nível de risco de lesões, ou um grau; avaliar a designação externa através da comparação (234) da designação de doença com a designação externa; rejeitar a designação externa com base na avaliação, com base na designação externa desviando da designação de doença; e emitir (236) um resultado de comparação com base na avaliação da desig-nação externa através da comparação da designação de doença com a designação externa.1. Computer-implemented method for processing electronic images using in vitro samples, characterized by the fact that it comprises automatically executed steps of: receiving (222) a digital image corresponding to a target sample associated with a category of pathology, in which the digital image is an image of human or animal tissue and/or an image generated algorithmically to replicate human or animal tissue; determine (204) a quality control (QC) machine learning model, the QC machine learning model being generated by processing a plurality of training images, associated with the pathology category, to predict a designation quality based on one or more artifacts; providing (206) the digital image as an input to the QC machine learning model; receiving (208) the quality designation for the digital image as an output of the QC machine learning model; determine (224) a quality assurance (QA) machine learning model other than the QC machine learning model, the QA machine learning model being generated by processing a plurality of training images, associated with the category of pathology, to predict a disease designation based on one or more biomarkers; providing (226) the digital image as an input to the QA machine learning model based on the quality designation being an approved quality designation; receiving (228) disease designation for the digital image as an output of the QA machine learning model; receive (232) an external designation for one of the target digital image or sample, the external designation generated by a user and comprising a disease property selected from at least one of cancer detection, a cancer grade, an origin of cancer, a diagnosis, a presence or absence of a microorganism, a type of specimen, a type of cancer, cancer status, a tumor size, a level of risk of injury, or a grade; evaluate the external designation by comparing (234) the disease designation with the external designation; reject external designation based on assessment, based on external designation deviating from disease designation; and issuing (236) a comparison result based on the evaluation of the external designation by comparing the disease designation with the external designation. 2. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a categoria de patologia é uma de histologia, citologia, seção congelada ou imuno-histoquímica.2. The computer-implemented method of claim 1, wherein the category of pathology is one of histology, cytology, frozen section, or immunohistochemistry. 3. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o modelo de aprendizado de máquina de QC é treinado de modo que seus parâmetros sejam definidos para detectar a presença, ausência ou grau de um artefato em cada imagem de treinamento.3. The computer-implemented method of claim 1, wherein the QC machine learning model is trained such that its parameters are set to detect the presence, absence, or degree of an artifact in each image of training. 4. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente gerar automaticamente uma notificação com base na característica de qualidade, a notificação compreendendo uma presença, ausência ou designação de grau de artefato.4. The computer-implemented method of claim 1, further comprising automatically generating a notification based on the quality characteristic, the notification comprising a presence, absence, or artifact grade designation. 5. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que emitir a designação de qualidade da imagem digital compreende adicionalmente um indicador visual correspondente a um artefato da ima-gem digital.5. Computer-implemented method according to claim 1, characterized by the fact that issuing the digital image quality designation additionally comprises a visual indicator corresponding to a digital image artifact. 6. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que emitir a designação de qualidade da imagem digital compreende adicionalmente gerar um relatório compreendendo pelo menos um de um tipo de artefato encontrado, um número de artefatos encontrados, impacto clínico de um artefato encontrado, um tempo para retificar um artefato, potencial padrão, ou correlação em uma pluralidade de artefatos.6. The computer-implemented method of claim 1, wherein issuing the digital image quality designation further comprises generating a report comprising at least one of a type of artifact found, a number of artifacts found, impact clinical of a found artifact, a time to rectify an artifact, pattern potential, or correlation across a plurality of artifacts. 7. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o um ou mais artefatos compreendem um tecido ausente, uma rachadura de vidro, uma bolha, uma quantidade de desfoque, um tecido dobrado, uma linha, um arranhão, poeira, caneta, ou uma quantidade de corante.7. The computer-implemented method of claim 1, wherein the one or more artifacts comprise a missing tissue, a glass crack, a bubble, an amount of blur, a folded tissue, a line, a scratch, dust, pen, or an amount of dye. 8. Método implementado por computador para processar imagens eletrônicas empregando amostras in vitro, caracterizado pelo fato de que compreende etapas executadas automaticamente de: receber (222) pelo menos uma imagem digital correspondente a uma amostra alvo associada a uma categoria de patologia, em que a imagem digital é uma imagem de tecido humano ou animal e / ou uma imagem gerada algoritmicamente para replicar tecido humano ou animal; determinar (224) um modelo de aprendizado de máquina de garantia de qualidade (QA), o modelo de aprendizado de máquina de QA sendo gerado pelo pro-cessamento de uma pluralidade de imagens de treinamento, associadas à categoria de patologia, para prever uma designação de doença com base em um ou mais bio- marcadores; fornecer (226) a imagem digital como uma entrada para o modelo de apren-dizado de máquina de QA; receber (228) a designação de doença para a imagem digital como uma saída do modelo de aprendizado de máquina de QA; receber (232) uma designação externa para uma dentre a imagem digital ou a amostra alvo, a designação externa gerada por um usuário e compreendendo uma propriedade de doença selecionada a partir de pelo menos uma de detecção de câncer, um grau de câncer, uma origem do câncer, um diagnóstico, uma presença ou ausência de um micro-organismo, um tipo de amostra, um tipo de câncer, um estado do câncer, um tamanho de tumor, um nível de risco de lesões, ou um grau; avaliar a designação externa através da comparação (234) da designação de doença com a designação externa; rejeitar a designação externa com base na avaliação, com base na designação externa desviando da designação de doença; e emitir (236) um resultado de comparação com base na avaliação da desig-nação externa através da comparação da designação de doença com a designação externa.8. Computer-implemented method for processing electronic images employing in vitro samples, characterized by the fact that it comprises automatically executed steps of: receiving (222) at least one digital image corresponding to a target sample associated with a category of pathology, wherein the digital image is an image of human or animal tissue and/or an image generated algorithmically to replicate human or animal tissue; determine (224) a quality assurance (QA) machine learning model, the QA machine learning model being generated by processing a plurality of training images, associated with the pathology category, to predict a designation of disease based on one or more biomarkers; providing (226) the digital image as an input to the QA machine learning model; receiving (228) disease designation for the digital image as an output of the QA machine learning model; receive (232) an external designation for one of the target digital image or sample, the external designation generated by a user and comprising a disease property selected from at least one of cancer detection, a cancer grade, an origin of cancer, a diagnosis, a presence or absence of a microorganism, a type of specimen, a type of cancer, a cancer status, a tumor size, a level of risk of injury, or a grade; evaluate the external designation by comparing (234) the disease designation with the external designation; reject external designation based on assessment, based on external designation deviating from disease designation; and issuing (236) a comparison result based on the evaluation of the external designation by comparing the disease designation with the external designation. 9. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o resultado da comparação é uma indicação de dis-crepância.9. Computer-implemented method according to claim 8, characterized by the fact that the result of the comparison is an indication of discrepancy. 10. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: determinar um nível de discrepância com base na indicação de discrepância; gerar um aviso se o nível de discrepância estiver abaixo de um limite; e gerar um gatilho se o nível de discrepância estiver acima do limite.10. The computer-implemented method of claim 9, further comprising: determining a discrepancy level based on the discrepancy indication; generate a warning if the discrepancy level is below a threshold; and generate a trigger if the discrepancy level is above the threshold. 11. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o gatilho compreende pelo menos uma de uma redesignação manual da imagem digital ou uma geração de um alerta.11. The computer-implemented method of claim 10, wherein the trigger comprises at least one of a manual reassignment of the digital image or a generation of an alert. 12. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a designação de doença é pelo menos uma de detecção de câncer, grau de câncer, origem do câncer, diagnóstico, presença ou ausência de um micro-organismo, tipo de amostra, tipo de câncer, estado do câncer, tamanho do tumor, nível de risco de lesões, ou grau.12. The computer-implemented method of claim 8, wherein the disease designation is at least one of cancer detection, cancer grade, cancer origin, diagnosis, presence or absence of a microorganism , sample type, cancer type, cancer status, tumor size, injury risk level, or grade. 13. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o modelo de aprendizado de máquina de QA é treinado com base na presença, ausência ou grau de uma designação de doença em cada imagem de treinamento.13. The computer-implemented method of claim 12, wherein the QA machine learning model is trained based on the presence, absence, or degree of a disease designation in each training image. 14. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a designação externa é pelo menos uma de uma designação manual ou uma designação automatizada.14. The computer-implemented method of claim 8, wherein the external designation is at least one of a manual designation or an automated designation. 15. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente gerar uma notificação com base no resultado da comparação se o resultado da comparação for uma designação de discrepância.15. The computer-implemented method of claim 8, further comprising generating a notification based on the comparison result if the comparison result is a discrepancy designation. 16. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que uma designação externa é fornecida por um profissional de saúde, uma entidade terceirizada ou um sistema secundário.16. The computer-implemented method of claim 8, wherein an external designation is provided by a healthcare professional, a third-party entity, or a secondary system. 17. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente emitir um indicador visual correspondente ao resultado da comparação.17. Computer-implemented method according to claim 8, characterized by the fact that it additionally comprises emitting a visual indicator corresponding to the result of the comparison. 18. Método implementado por computador, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: receber uma pluralidade de resultados de comparação adicionais; e gerar um relatório com base no resultado da comparação e nos resultados de comparação adicionais, o relatório compreendendo pelo menos um de um tipo de discordância, tipo de concordância, número de discordâncias retificadas para serem concordantes, ou discordância de acompanhamento.18. The computer-implemented method of claim 8, further comprising: receiving a plurality of additional comparison results; and generating a report based on the comparison result and additional comparison results, the report comprising at least one of a disagreement type, agreement type, number of disagreements rectified to be concordant, or follow-up disagreement. 19. Sistema para processar imagens eletrônicas, caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos uma memória armazenando instruções; e pelo menos um processador executando as instruções para realizar opera-ções compreendendo: receber pelo menos uma imagem digital correspondente a uma amostra alvo associada a uma categoria de patologia, em que a imagem digital é uma imagem de tecido humano ou animal e / ou uma imagem gerada algoritmicamente para replicar tecido humano ou animal; determinar um modelo de aprendizado de máquina de garantia de qualidade (QA), o modelo de aprendizado de máquina de QA sendo gerado pelo processamento de uma pluralidade de imagens de treinamento, associadas à categoria de patologia, para prever uma designação de doença com base em um ou mais biomar- cadores; fornecer a imagem digital como uma entrada para o modelo de aprendizado de máquina de QA; receber a designação de doença para a imagem digital como uma saída do modelo de aprendizado de máquina de QA; receber uma designação externa para um dentre a imagem digital ou a amostra alvo, a designação externa gerada por um usuário e compreendendo uma propriedade de doença selecionada a partir de pelo menos uma de detecção de câncer, um grau de câncer, uma origem do câncer, um diagnóstico, uma presença ou ausência de um micro-organismo, um tipo de amostra, um tipo de câncer, estado do câncer, um tamanho de tumor, um nível de risco de lesões, ou um grau; avaliar a designação externa através da comparação da designação de do-ença com a designação externa; rejeitar a designação externa com base na avaliação, com base na designação externa desviando da designação de doença; e emitir um resultado de comparação com base na avaliação da designação externa através da comparação da designação de doença com a designação externa.19. System for processing electronic images, characterized by the fact that it comprises: at least one memory storing instructions; and at least one processor executing instructions to perform operations comprising: receiving at least one digital image corresponding to a target sample associated with a category of pathology, wherein the digital image is an image of human or animal tissue and/or a algorithmically generated image to replicate human or animal tissue; determine a quality assurance (QA) machine learning model, the QA machine learning model being generated by processing a plurality of training images, associated with the pathology category, to predict a disease designation based on one or more biomarkers; provide the digital image as an input to the QA machine learning model; receive disease designation for the digital image as an output from the QA machine learning model; receiving an external designation for one of the target digital image or sample, the external designation generated by a user and comprising a disease property selected from at least one of cancer detection, a cancer grade, a cancer origin, a diagnosis, a presence or absence of a microorganism, a sample type, a cancer type, cancer status, a tumor size, a level of risk of injury, or a grade; evaluate the external designation by comparing the disease designation with the external designation; reject external designation based on assessment, based on external designation deviating from disease designation; and issue a comparison result based on the evaluation of the external designation by comparing the disease designation with the external designation.
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