HiCervix: Un Conjunto de Datos Jerárquico Extenso y un Referente para la Clasificación de Citología Cervical

La citología cervical es una estrategia de detección crítica para la detección temprana de lesiones cervicales precoces y cancerosas. El desafío radica en clasificar con precisión los diversos tipos de células de citología cervical. Los métodos automáticos de citología cervical existentes se entrenan principalmente en bases de datos que cubren un rango estrecho de tipos de células de grano grueso, las cuales no proporcionan un análisis de rendimiento integral y detallado que represente con precisión las condiciones de citopatología del mundo real. Para superar estas limitaciones, presentamos HiCervix, el conjunto de datos de citología cervical multi-centro más extenso actualmente disponible al público. HiCervix incluye 40,229 células cervicales de 4,496 imágenes de diapositivas completas, categorizadas en 29 clases anotadas. Estas clases están organizadas dentro de un árbol jerárquico de tres niveles para capturar información precisa sobre subtipos. Para aprovechar la correlación semántica inherente a este árbol jerárquico, proponemos HierSwin, una red de clasificación basada en un transformador de visión jerárquico. HierSwin sirve como un referente para el aprendizaje de características detalladas en tareas de clasificación de cáncer cervical tanto a nivel grueso como fino. En nuestros experimentos integrales, HierSwin demostró un rendimiento notable, alcanzando un 92.08% de precisión en la clasificación a nivel grueso y un 82.93% de precisión promedio en los tres niveles. En comparación con citopatólogos certificados, HierSwin logró un alto rendimiento en clasificación (0.8293 frente a 0.7359 de precisión promedio), lo que resalta su potencial para aplicaciones clínicas. Este conjunto de datos HiCervix recientemente liberado, junto con nuestro método de referencia HierSwin, está listo para tener un impacto sustancial en el avance de algoritmos de aprendizaje profundo para la detección rápida del cáncer cervical y mejorar en gran medida la prevención del cáncer y los resultados de los pacientes en entornos clínicos del mundo real.