論文の概要: CytoSAE: Interpretable Cell Embeddings for Hematology

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.12464v1
• Date: Wed, 16 Jul 2025 17:59:32 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-07-17 19:00:11.514283
• Title: CytoSAE: Interpretable Cell Embeddings for Hematology
• Title（参考訳）: CytoSAE:血液学のための解釈可能な細胞埋め込み
• Authors: Muhammed Furkan Dasdelen, Hyesu Lim, Michele Buck, Katharina S. Götze, Carsten Marr, Steffen Schneider,
• Abstract要約: スパースオートエンコーダ (SAE) はトランスフォーマーベース基礎モデルの機械的解釈可能性のための有望なツールとして登場した。 本研究では,4万枚以上の末梢血単細胞画像に基づいて,スパースオートエンコーダCytoSAEを提案する。 我々は,CytoSAEの概念が,サブセルレベルで説明可能性を提供しながら,最先端技術に匹敵する性能に達することを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.4855184894829594
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Sparse autoencoders (SAEs) emerged as a promising tool for mechanistic interpretability of transformer-based foundation models. Very recently, SAEs were also adopted for the visual domain, enabling the discovery of visual concepts and their patch-wise attribution to tokens in the transformer model. While a growing number of foundation models emerged for medical imaging, tools for explaining their inferences are still lacking. In this work, we show the applicability of SAEs for hematology. We propose CytoSAE, a sparse autoencoder which is trained on over 40,000 peripheral blood single-cell images. CytoSAE generalizes to diverse and out-of-domain datasets, including bone marrow cytology, where it identifies morphologically relevant concepts which we validated with medical experts. Furthermore, we demonstrate scenarios in which CytoSAE can generate patient-specific and disease-specific concepts, enabling the detection of pathognomonic cells and localized cellular abnormalities at the patch level. We quantified the effect of concepts on a patient-level AML subtype classification task and show that CytoSAE concepts reach performance comparable to the state-of-the-art, while offering explainability on the sub-cellular level. Source code and model weights are available at https://github.com/dynamical-inference/cytosae.
• Abstract（参考訳）: スパースオートエンコーダ (SAE) はトランスフォーマーベース基礎モデルの機械的解釈可能性のための有望なツールとして登場した。 最近では、SAEも視覚領域として採用され、視覚概念の発見と、トランスフォーマーモデルにおけるトークンに対するパッチワイドな属性を実現している。 医療画像の基盤モデルが増えている一方で、それらの推論を説明するためのツールはまだ不足している。 本研究は血液学におけるSAEsの適用性を示す。 本研究では,4万枚以上の末梢血単細胞画像に基づいて,スパースオートエンコーダCytoSAEを提案する。 CytoSAEは、骨髄細胞診を含む多種多様なドメイン外のデータセットに一般化し、我々が医療専門家に検証した形態学的に関連する概念を特定します。 さらに,CytoSAEが患者特異的および疾患特異的な概念を創出し,病原性細胞の検出とパッチレベルでの局所的な細胞異常の検出を可能にするシナリオを実証した。 我々は,患者レベルのAMLサブタイプ分類課題における概念の効果を定量化し,CytoSAE概念が細胞レベルで説明可能性を提供しながら,最先端技術に匹敵する性能に達することを示す。 ソースコードとモデルの重み付けはhttps://github.com/dynamical-inference/cytosaeで確認できる。

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