NeuroTrustNet: クロスデータセットのばらつき下での脳腫瘍分類のための費用対効果の高いマルチモーダルアンサンブルフレームワーク
- CNN・Vision Transformer(ViT)・手作りのラディオミクス表現を統合したマルチモーダルフレームワーク「NeuroTrustNet」と適応的注意スタッキング(AAS)を提案し、クロスデータセットのばらつき下での堅牢性を向上させた
- 外部テストセットで最高精度96%の高キャパシティアンサンブルに対し、NeuroTrustNetは94%を維持しつつ融合最適化ステージの計算コストを約80%削減した
- モデル出力から派生した構造化テキスト要約による事後解釈性コンポーネントを組み込み、予測性能に影響を与えずに人間が読める洞察を可能にした
FIFrontiers in Artificial Intelligence · CC BY 4.0
高精度子宮頸部細胞診分類のためのマルチスケール特徴統合と強化された細胞形態
子宮頸がんの早期発見と予防に不可欠な子宮頸部細胞診画像の高精度分類のため、新しい深層学習アーキテクチャが提案された。このアプローチは、細胞病理画像に特化したデータ拡張パイプライン、マルチスケール細胞特徴を捉える形態アテンションモジュール(MAM)、核周辺空間情報をエンコードする空間チャネルミキサー(SCM)を統合している。SIPaKMeDデータセット(5クラス)で99.06%、Mendeley LBCデータセットで98.55%という最先端の精度を達成し、従来のCNNアーキテクチャと比較してエラー率を最大82.5%、最近のVision Transformerアプローチと比較して61.8%削減し…
POPLOS ONE
腫瘍灌流超音波画像を用いた化学免疫療法の反応予測における深層学習
- 造影超音波(CEUS)画像を用いた深層学習フレームワーク(CEUS-CNN)を開発し、化学免疫療法の腫瘍反応を3クラス(応答性・安定・非応答性)に分類
- 実データのみのテスト精度0.877に対し、合成データ追加で平均テスト精度0.930に向上(応答性1.000、安定0.769、非応答性0.963)
- 乳がん、線維肉腫、メラノーマのマウスモデルで検証
FIFrontiers in Artificial Intelligence · CC BY 4.0
リソース制約のある環境における医療画像用畳み込みニューラルネットワーク:アーキテクチャ、パフォーマンス、および展開の課題に関するスコーピングレビュー
- リソース制約のある医療環境におけるCNN活用の既存研究18件を対象としたスコーピングレビューで、診断精度と臨床性能、軽量でリソース効率の高いCNNアーキテクチャ、解釈可能性と透明性、転移学習と最適化、実装障壁の5テーマを特定
- 結核・肺炎・マラリア・皮膚がんなどの画像診断でCNNは高い性能を示したが、計算能力の限界、接続性の悪さ、データセット不足、アルゴリズムバイアスが実装上の課題として残存
- 持続的な導入には、文脈に応じたモデル開発、解釈可能性、地域の実情を反映したデータセット、実世界での展開研究への重点的な取り組みが必要と結論
FIFrontiers in Artificial Intelligence · CC BY 4.0
構造化プロキシ特徴量を用いた非小細胞肺癌(NSCLC)の治療前CT画像からの生存期間予測
- 構造化プロキシ特徴量とTMAE(Transformer-Based Masked Autoencoder)を統合した多モーダルモデルが、Lung1コホート(n=390)でC指数0.641(iAUC 0.731)を達成し、従来のマルチモーダル手法(C指数0.631)を上回った
- 係数最適化分析で最高C指数0.662(iAUC 0.748)が観測され、シミュレーション由来のプロキシ特徴量が従来の放射線量学・深層学習・臨床情報に補完的な予測情報を提供することを示唆
FIFrontiers in Artificial Intelligence · CC BY 4.0