H&E boyalı doku kesitlerinin derin öğrenme-temelli sanal özel boyaması

Histopatolojik tanı sürecinde dokulara standart olarak uygulanan H&E boyama, doku ve hücrelerin morfolojik ozelliklerini ortaya çıkaran, biyomoleküler yapıları hakkında fikir veren kullanışlı bir boyama yontemidir. Ancak, hastalıkların teşhisi için dokunun, hücre yapısının ve biyomoleküler bileşenlerin ışık mikroskobu altında incelenerek daha doğru belirlenmesi şarttır. Bu nedenle doku ve hücrelere histokimyasal, immünohistokimyasal, immünofloresan ve genetik teknikler tek başına veya kombinasyon halinde modifiye edilmiş birçok yontem uygulanmış ve gerçeğe en yakın tanıya ulaşılması hedeflenmiştir. Ancak, bu yontemlerin sayısı oldukça fazladır ve yonteme bağlı olarak tedariği zor, maliyetli, zaman alıcı, ve uygulama açısından çok karmaşık olabilmektedir. Her birinin manuel olarak hazırlanması ve birçok kimyasalın kullanılması açısından; emek gerektiren, karmaşık, yoğun ve zor bir sureçtir. Ayrıca, kullanılan hazır kitler ve genel olarak sürecin tamamı maliyetlidir. Bu çalışmada, H&E boyalı doku kesit gorüntülerini dakikalar içinde ozel histokimyasal boyalı versiyonlarına donüştüren derin oğrenme temelli bir sanal boyama aracı oneriyoruz. Günlük patoloji pratiğinde sık kullanılan bazı yontemlerin H&E boyalı doku kesitlerinden derin oğrenmeye dayalı donüşümü ile sanal olarak boyanması, bu yontemlerin histopatolojik tanı surecinde kullanımını inanılmaz derecede hızlı, pratik, ucuz, basit, kolay ve uygulanabilir hale getirecektir. Ayrıca bu çalışmada, makine oğreniminin kullanıldığı sanal boyama yaklaşımlarının geliştirilmesindeki boşluğu doldurmak için ozel olarak hazırlanmış; H&E, Massonun trikromu, Periyodik asit schiff, Jones methenamine silver, Congo kırmızısı, Toluidin mavisi dahil olmak üzere geniş bir histopatolojik boya koleksiyonuyla boyanmış goruntulerden oluşan StainKid veri setini sunuyoruz.