論文の概要: A Non-contrast Head CT Foundation Model for Comprehensive Neuro-Trauma Triage
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.21106v1
- Date: Fri, 28 Feb 2025 14:44:55 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-03-03 16:38:45.962262
- Title: A Non-contrast Head CT Foundation Model for Comprehensive Neuro-Trauma Triage
- Title（参考訳）: 総合的神経トラウマトリアージのための非コントラスト頭部CT基礎モデル
- Authors: Youngjin Yoo, Bogdan Georgescu, Yanbo Zhang, Sasa Grbic, Han Liu, Gabriela D. Aldea, Thomas J. Re, Jyotipriya Das, Poikavila Ullaskrishnan, Eva Eibenberger, Andrei Chekkoury, Uttam K. Bodanapally, Savvas Nicolaou, Pina C. Sanelli, Thomas J. Schroeppel, Yvonne W. Lui, Eli Gibson,
- Abstract要約: AIと医用画像の最近の進歩は、緊急頭部CTの解釈にトランスフォーメーションの可能性をもたらす。
本研究では, 多様な神経外傷所見を高精度かつ効率的に検出するための3次元基礎モデルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.39145170841044
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent advancements in AI and medical imaging offer transformative potential in emergency head CT interpretation for reducing assessment times and improving accuracy in the face of an increasing request of such scans and a global shortage in radiologists. This study introduces a 3D foundation model for detecting diverse neuro-trauma findings with high accuracy and efficiency. Using large language models (LLMs) for automatic labeling, we generated comprehensive multi-label annotations for critical conditions. Our approach involved pretraining neural networks for hemorrhage subtype segmentation and brain anatomy parcellation, which were integrated into a pretrained comprehensive neuro-trauma detection network through multimodal fine-tuning. Performance evaluation against expert annotations and comparison with CT-CLIP demonstrated strong triage accuracy across major neuro-trauma findings, such as hemorrhage and midline shift, as well as less frequent critical conditions such as cerebral edema and arterial hyperdensity. The integration of neuro-specific features significantly enhanced diagnostic capabilities, achieving an average AUC of 0.861 for 16 neuro-trauma conditions. This work advances foundation models in medical imaging, serving as a benchmark for future AI-assisted neuro-trauma diagnostics in emergency radiology.
- Abstract（参考訳）: 近年のAIと医用画像の進歩は、緊急頭部CTの解釈において、評価時間を短縮し、そのようなスキャンの要求が増加し、放射線技師の国際的不足に直面して精度を向上するトランスフォーメーションポテンシャルを提供する。
本研究では, 多様な神経外傷所見を高精度かつ効率的に検出するための3次元基礎モデルを提案する。
大規模言語モデル (LLM) を自動ラベリングに使用し, 臨界条件に対する包括的マルチラベルアノテーションを作成した。
本手法では, 出血サブタイプセグメンテーションと脳解剖学的パーセレーションのためのニューラルネットワークの事前トレーニングを行い, マルチモーダル微調整により, トレーニング済みの包括的神経外傷検出ネットワークに統合した。
専門的アノテーションとCT-CLIPとの比較による評価では,出血や中線シフトなどの主要な神経外傷所見と,脳浮腫や動脈圧亢進などの重症度が低い症例で強いトリアージ精度が認められた。
神経特異的な特徴の統合は診断能力を著しく向上させ、16の神経外傷条件に対して平均0.861のAUCを達成した。
この研究は医療画像の基礎モデルを進歩させ、緊急放射線学における将来のAI支援神経外傷診断のベンチマークとなる。
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