Lesson 19 of 20

TIL 정량 — 50 µm 칸마다 있나 없나

SI 「50 X 50 micron patches ... Inception-V4 ... two or more lymphocytes」 · Fig. 4E·S13A

논문의 방법을 그대로 옮기면 이렇습니다.

We employed the deep learning-based method developed by Abousamra et al. to
identify regions containing TILs within the WSI. Each WSI was divided into
50 X 50 micron patches. The Inception-V4 model was utilized to classify each
patch as either TIL-positive (indicating the presence of two or more
lymphocytes in the patch) or TIL-negative. ... The TIL ratio for each WSI was
calculated as the ratio between the number of patches predicted as
TIL-positive and the total number of patches corresponding to the tissue.

세 가지 결정이 들어 있습니다. 각각 다르게 정하면 값이 바뀝니다.

결정	논문의 값	다르게 정하면
칸 크기	50 × 50 µm	크게 하면 "하나라도 있으면" 규칙에서 양성이 늘어난다
양성 기준	림프구 2개 이상	1개로 낮추면 양성이 확 는다
분모	조직에 해당하는 칸	전체 격자로 하면 빈 공간이 분모에 들어가 값이 작아진다

특히 분모를 눈여겨보세요. 9강의 CD45 분모 이야기와 같은 문제입니다.

High school50 µm 칸마다 있나 없나

TIL(종양 침윤 림프구)을 세는 방법입니다. 슬라이드 전체를 격자로 나눠 칸마다 판정해요.

단계	내용
1	이미지를 50×50 µm 칸으로 나눔
2	칸마다 딥러닝 모형(Inception-V4)이 판정
3	림프구가 둘 이상이면 "TIL 양성 칸"
4	양성 칸의 비율을 계산

개수를 세는 대신 칸의 비율을 셉니다 — 훨씬 안정적입니다.

High school왜 개수가 아니라 칸인가

개수를 세면	칸을 세면
세포가 겹치면 부정확	있나 없나만 보면 됨
경계가 애매한 세포	영향 적음
모형의 오차가 누적	이진 판정이라 안정
—	분포도 알 수 있음

마지막 줄이 중요합니다 — 어느 칸이 양성인지 보면 어디에 몰려 있는지가 보입니다.

같은 조직, 같은 림프구. 칸 나누기만 바꿨는데 값이 달라집니다.

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# 칸 크기를 바꾸면 '하나라도 있으면 양성' 규칙에서 무슨 일이 생기나
import numpy as np
rng = np.random.default_rng(8)

# 200x200 격자에 림프구를 흩뿌린다 (한 칸 = 5 µm 라고 하자)
격자 = np.zeros((200, 200), int)
좌표 = rng.integers(0, 200, (1400, 2))
for y, x in 좌표: 격자[y, x] += 1

def 침윤률(칸, 기준):
    n = 200 // 칸
    양성 = 0
    for i in range(n):
        for j in range(n):
            블록 = 격자[i*칸:(i+1)*칸, j*칸:(j+1)*칸].sum()
            if 블록 >= 기준: 양성 += 1
    return 양성 / (n * n)

print(f"림프구 {격자.sum()}개를 같은 자리에 두고, 칸 크기만 바꿉니다")
print()
print(f"{'칸(µm)':>7} {'기준 1개':>9} {'기준 2개(논문)':>14} {'기준 5개':>9}")
for 칸 in (2, 5, 10, 20, 40):
    r1 = 침윤률(칸, 1); r2 = 침윤률(칸, 2); r5 = 침윤률(칸, 5)
    print(f"{칸*5:>7} {r1:>9.1%} {r2:>14.1%} {r5:>9.1%}")

print()
print("림프구 수는 하나도 안 바뀌었는데 침윤률이 크게 움직입니다.")
print("칸을 크게 잡을수록 '있음' 규칙에서는 양성이 늘어납니다 — MAUP 이라고 부르는 문제입니다.")

High school왜 '둘 이상'인가

기준	결과
하나 이상	우연히 지나가는 세포도 포함 — 배경이 높음
둘 이상	실제로 침윤한 곳만 — 균형
다섯 이상	밀집 부위만 — 놓치는 것 많음

문턱은 임의의 선택입니다 — 바꾸면 결과가 달라집니다.

그래서 문턱을 명시하고, 가능하면 여러 문턱에서의 결과를 보여야 합니다.

High school자동 정량의 한계

한계	내용
"림프구"를 형태로만 판정	T세포인지 B세포인지 모름
학습 자료에 의존	다른 조직·염색에서는 성능 저하
염색 색조에 민감	18강 — 색 정규화 필요
초점이 나쁘면 실패	18강
절편 하나만	15강 — 3차원의 단면

첫 줄이 20강의 불일치로 이어집니다 — H&E의 "림프구"와 유세포의 "CD8 T세포"는 같지 않습니다.

🤔 Check yourself

칸 크기를 50 µm 에서 100 µm 로 키우면, "림프구가 2개 이상이면 양성" 규칙에서 침윤률은?