論文の概要: BRAINS: A Retrieval-Augmented System for Alzheimer's Detection and Monitoring
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.02490v1
- Date: Tue, 04 Nov 2025 11:27:03 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-05 18:47:05.972183
- Title: BRAINS: A Retrieval-Augmented System for Alzheimer's Detection and Monitoring
- Title(参考訳): BRAINS: アルツハイマーの検出とモニタリングのための検索機能強化システム
- Authors: Rajan Das Gupta, Md Kishor Morol, Nafiz Fahad, Md Tanzib Hosain, Sumaya Binte Zilani Choya, Md Jakir Hossen,
- Abstract要約: 本稿では,BRAINS (Biomedical Retrieval-Augmented Intelligence for Neurodegeneration Screening) を提案する。
このシステムは、アルツハイマーの検知とモニタリングのために、Large Language Models(LLM)の強力な推論能力を利用する。
このシステムは、スケーラブルで説明可能な早期アルツハイマー病検出のための補助ツールとしての強い可能性を示すだけでなく、この分野における将来の応用への期待も示している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.30786914102688595
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: As the global burden of Alzheimer's disease (AD) continues to grow, early and accurate detection has become increasingly critical, especially in regions with limited access to advanced diagnostic tools. We propose BRAINS (Biomedical Retrieval-Augmented Intelligence for Neurodegeneration Screening) to address this challenge. This novel system harnesses the powerful reasoning capabilities of Large Language Models (LLMs) for Alzheimer's detection and monitoring. BRAINS features a dual-module architecture: a cognitive diagnostic module and a case-retrieval module. The Diagnostic Module utilizes LLMs fine-tuned on cognitive and neuroimaging datasets -- including MMSE, CDR scores, and brain volume metrics -- to perform structured assessments of Alzheimer's risk. Meanwhile, the Case Retrieval Module encodes patient profiles into latent representations and retrieves similar cases from a curated knowledge base. These auxiliary cases are fused with the input profile via a Case Fusion Layer to enhance contextual understanding. The combined representation is then processed with clinical prompts for inference. Evaluations on real-world datasets demonstrate BRAINS effectiveness in classifying disease severity and identifying early signs of cognitive decline. This system not only shows strong potential as an assistive tool for scalable, explainable, and early-stage Alzheimer's disease detection, but also offers hope for future applications in the field.
- Abstract(参考訳): アルツハイマー病(AD)の世界的な負担が増大し続けており、特に先進的な診断ツールへのアクセスが限られている地域では、早期かつ正確な検出がますます重要になっている。
本稿では,BRAINS (Biomedical Retrieval-Augmented Intelligence for Neurodegeneration Screening) を提案する。
このシステムは、アルツハイマーの検知とモニタリングのために、Large Language Models(LLM)の強力な推論能力を利用する。
BRAINSは、認知診断モジュールとケース検索モジュールという、デュアルモジュールアーキテクチャを備えている。
診断モジュールは、MMSE、CDRスコア、脳体積測定値など、認知と神経画像のデータセットを微調整したLLMを使用して、アルツハイマー病のリスクの構造化評価を行う。
一方、ケース検索モジュールは、患者プロファイルを潜在表現にエンコードし、キュレートされた知識ベースから類似のケースを検索する。
これらの補助ケースは、コンテキスト理解を強化するために、ケースフュージョン層を介して入力プロファイルと融合する。
組み合わせた表現は、推論のための臨床的なプロンプトで処理される。
実世界のデータセットの評価は、BRAINSが病気の重症度を分類し、認知低下の早期の兆候を識別する効果を示す。
このシステムは、スケーラブルで説明可能な早期アルツハイマー病検出のための補助ツールとしての強い可能性を示すだけでなく、この分野における将来の応用への期待も示している。
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