KaryoNet: Chromosome Recognition With End-to-End Combinatorial Optimization Network

核型 染色体 计算机科学 人工智能 模式识别(心理学) 特征(语言学) 特征提取 极性(国际关系) 计算生物学 生物 遗传学 基因 语言学 哲学 细胞
作者
Chao Xia,Jiyue Wang,Yulei Qin,Juan Wen,Zhaojiang Liu,Ning Song,Lingqian Wu,Bing Chen,Yun Gu,Jie Yang
出处
期刊:IEEE Transactions on Medical Imaging [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:42 (10): 2899-2911 被引量:8
标识
DOI:10.1109/tmi.2023.3268889
摘要

Chromosome recognition is a critical way to diagnose various hematological malignancies and genetic diseases, which is however a repetitive and time-consuming process in karyotyping. To explore the relative relation between chromosomes, in this work, we start from a global perspective and learn the contextual interactions and class distribution features between chromosomes within a karyotype. We propose an end-to-end differentiable combinatorial optimization method, KaryoNet, which captures long-range interactions between chromosomes with the proposed Masked Feature Interaction Module (MFIM) and conducts label assignment in a flexible and differentiable way with Deep Assignment Module (DAM). Specially, a Feature Matching Sub-Network is built to predict the mask array for attention computation in MFIM. Lastly, Type and Polarity Prediction Head can predict chromosome type and polarity simultaneously. Extensive experiments on R-band and G-band two clinical datasets demonstrate the merits of the proposed method. For normal karyotypes, the proposed KaryoNet achieves the accuracy of 98.41% on R-band chromosome and 99.58% on G-band chromosome. Owing to the extracted internal relation and class distribution features, KaryoNet can also achieve state-of-the-art performances on karyotypes of patients with different types of numerical abnormalities. The proposed method has been applied to assist clinical karyotype diagnosis. Our code is available at: https://github.com/xiabc612/KaryoNet .
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
摸鱼人完成签到 ,获得积分10
19秒前
光亮若翠完成签到,获得积分10
21秒前
噼里啪啦完成签到,获得积分10
32秒前
西哥完成签到 ,获得积分10
43秒前
兔兔完成签到 ,获得积分10
45秒前
56秒前
22发布了新的文献求助30
1分钟前
景茶茶完成签到 ,获得积分10
1分钟前
22完成签到,获得积分20
1分钟前
congcong完成签到 ,获得积分10
1分钟前
soong完成签到 ,获得积分10
1分钟前
杨永佳666完成签到 ,获得积分10
1分钟前
song完成签到 ,获得积分10
1分钟前
萧水白应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
共享精神应助大熊采纳,获得10
1分钟前
彩色的冷梅完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阿豪要发文章完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Ning00000完成签到 ,获得积分10
1分钟前
JamesPei应助22采纳,获得10
1分钟前
颜陌完成签到,获得积分10
1分钟前
btcat完成签到,获得积分10
1分钟前
王淳完成签到 ,获得积分10
1分钟前
英勇的老头完成签到,获得积分10
1分钟前
杰行天下完成签到,获得积分10
2分钟前
我爱科研完成签到 ,获得积分10
2分钟前
nano完成签到 ,获得积分10
2分钟前
丁sir完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
潇湘夜雨完成签到 ,获得积分10
2分钟前
优秀的dd完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Hank完成签到 ,获得积分10
2分钟前
椿·完成签到 ,获得积分10
2分钟前
下颌磨牙钳完成签到 ,获得积分10
3分钟前
zhangguo完成签到 ,获得积分10
3分钟前
萧水白应助科研通管家采纳,获得30
3分钟前
woods完成签到,获得积分10
3分钟前
阿木木完成签到,获得积分10
3分钟前
乌苏完成签到 ,获得积分10
3分钟前
ssweett完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3162364
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2813350
关于积分的说明 7899801
捐赠科研通 2472848
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1316556
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631375
版权声明 602142