論文の概要: Doctor-in-the-Loop: An Explainable, Multi-View Deep Learning Framework for Predicting Pathological Response in Non-Small Cell Lung Cancer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.17503v1
- Date: Fri, 21 Feb 2025 16:35:30 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-26 15:23:38.956186
- Title: Doctor-in-the-Loop: An Explainable, Multi-View Deep Learning Framework for Predicting Pathological Response in Non-Small Cell Lung Cancer
- Title(参考訳): Dr-in-the-Loop:非小細胞肺癌の病態応答予測のための説明可能な多視点深層学習フレームワーク
- Authors: Alice Natalina Caragliano, Filippo Ruffini, Carlo Greco, Edy Ippolito, Michele Fiore, Claudia Tacconi, Lorenzo Nibid, Giuseppe Perrone, Sara Ramella, Paolo Soda, Valerio Guarrasi,
- Abstract要約: 非小細胞肺癌(NSCLC)はいまだに世界的な健康上の課題である。
専門家主導のドメイン知識と説明可能な人工知能技術を統合する新しいフレームワークであるDoctor-in-the-Loopを提案する。
アプローチでは段階的なマルチビュー戦略を採用し,より広いコンテキスト特徴からより微細で病変特異的な詳細まで,モデルの焦点を段階的に洗練する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.6800826356148091
- License:
- Abstract: Non-small cell lung cancer (NSCLC) remains a major global health challenge, with high post-surgical recurrence rates underscoring the need for accurate pathological response predictions to guide personalized treatments. Although artificial intelligence models show promise in this domain, their clinical adoption is limited by the lack of medically grounded guidance during training, often resulting in non-explainable intrinsic predictions. To address this, we propose Doctor-in-the-Loop, a novel framework that integrates expert-driven domain knowledge with explainable artificial intelligence techniques, directing the model toward clinically relevant anatomical regions and improving both interpretability and trustworthiness. Our approach employs a gradual multi-view strategy, progressively refining the model's focus from broad contextual features to finer, lesion-specific details. By incorporating domain insights at every stage, we enhance predictive accuracy while ensuring that the model's decision-making process aligns more closely with clinical reasoning. Evaluated on a dataset of NSCLC patients, Doctor-in-the-Loop delivers promising predictive performance and provides transparent, justifiable outputs, representing a significant step toward clinically explainable artificial intelligence in oncology.
- Abstract(参考訳): 非小細胞肺癌(NSCLC)は、パーソナライズされた治療をガイドするための正確な病態反応予測の必要性を裏付ける外科術後再発率が高く、依然として大きな健康上の課題である。
人工知能モデルは、この領域において有望であることを示しているが、その臨床応用は、トレーニング中に医学的に根拠づけられたガイダンスの欠如によって制限され、しばしば説明不能な本質的な予測をもたらす。
これを解決するために、専門家主導のドメイン知識と説明可能な人工知能技術を統合する新しいフレームワークであるDoctor-in-the-Loopを提案する。
アプローチでは段階的なマルチビュー戦略を採用し,より広いコンテキスト特徴からより微細で病変特異的な詳細まで,モデルの焦点を段階的に洗練する。
各段階でのドメインインサイトを取り入れることで、予測精度を高め、モデルの意思決定プロセスが臨床推論とより密接に一致することを保証する。
NSCLC患者のデータセットに基づいて評価され、Doctor-in-the-Loopは有望な予測性能を提供し、透過的で正当化可能なアウトプットを提供する。
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