論文の概要: Toward a robust lesion detection model in breast DCE-MRI: adapting foundation models to high-risk women

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.02710v1
• Date: Tue, 02 Sep 2025 18:11:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-09-04 21:40:46.298017
• Title: Toward a robust lesion detection model in breast DCE-MRI: adapting foundation models to high-risk women
• Title（参考訳）: 乳腺DCE-MRIにおけるロバスト病変検出モデルに向けて--高リスク女性への基礎モデルの適用
• Authors: Gabriel A. B. do Nascimento, Vincent Dong, Guilherme J. Cavalcante, Alex Nguyen, Thaís G. do Rêgo, Yuri Malheiros, Telmo M. Silva Filho, Carla R. Zeballos Torrez, James C. Gee, Anne Marie McCarthy, Andrew D. A. Maidment, Bruno Barufaldi,
• Abstract要約: ダイナミックコントラスト強調MRI(DCE-MRI)を用いた乳房病変分類のための術前基礎モデルである医用スライストランスフォーマー(MST)を適応した分類パイプラインを提案する。 本研究は, 基礎モデル埋め込みと高度な分類手法を組み合わせることで, 乳房MRI解析ツールの構築に有効であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.615277920713566
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Accurate breast MRI lesion detection is critical for early cancer diagnosis, especially in high-risk populations. We present a classification pipeline that adapts a pretrained foundation model, the Medical Slice Transformer (MST), for breast lesion classification using dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI). Leveraging DINOv2-based self-supervised pretraining, MST generates robust per-slice feature embeddings, which are then used to train a Kolmogorov--Arnold Network (KAN) classifier. The KAN provides a flexible and interpretable alternative to conventional convolutional networks by enabling localized nonlinear transformations via adaptive B-spline activations. This enhances the model's ability to differentiate benign from malignant lesions in imbalanced and heterogeneous clinical datasets. Experimental results demonstrate that the MST+KAN pipeline outperforms the baseline MST classifier, achieving AUC = 0.80 \pm 0.02 while preserving interpretability through attention-based heatmaps. Our findings highlight the effectiveness of combining foundation model embeddings with advanced classification strategies for building robust and generalizable breast MRI analysis tools.
• Abstract（参考訳）: 乳腺病変の正確な検出は早期癌診断、特に高リスク集団において重要である。 ダイナミックコントラスト強調MRI (DCE-MRI) を用いた乳房病変分類のために, 予め訓練した基礎モデルである医用スライストランスフォーマー (MST) を適応した分類パイプラインを提案する。 DINOv2ベースの自己教師型事前トレーニングを活用して、MSTは堅牢なスライス毎の機能埋め込みを生成し、コルモゴロフ-アルノルドネットワーク(KAN)分類器の訓練に使用される。 Kanは、適応的なB-スプライン活性化による局所的な非線形変換を可能にすることで、従来の畳み込みネットワークに代わる柔軟で解釈可能な代替手段を提供する。 これにより、不均衡および不均一な臨床データセットにおける良性病変と悪性病変を区別するモデルの能力が向上する。 実験の結果、MST+KANパイプラインはベースラインMST分類器より優れており、AUC = 0.80 \pm 0.02 であり、注意に基づくヒートマップによる解釈性を維持していることがわかった。 本研究は, 基礎モデル埋め込みと高度な分類手法を組み合わせることで, 乳房MRI解析ツールの構築に有効であることを示す。

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