論文の概要: Adapted Foundation Models for Breast MRI Triaging in Contrast-Enhanced and Non-Contrast Enhanced Protocols
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.05967v1
- Date: Sat, 08 Nov 2025 11:01:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-11 21:18:44.685187
- Title: Adapted Foundation Models for Breast MRI Triaging in Contrast-Enhanced and Non-Contrast Enhanced Protocols
- Title(参考訳): コントラスト強化および非コントラスト強化プロトコルにおける乳房MRIトリアージの適応基礎モデル
- Authors: Tri-Thien Nguyen, Lorenz A. Kapsner, Tobias Hepp, Shirin Heidarikahkesh, Hannes Schreiter, Luise Brock, Dominika Skwierawska, Dominique Hadler, Julian Hossbach, Evelyn Wenkel, Sabine Ohlmeyer, Frederik B. Laun, Andrzej Liebert, Andreas Maier, Michael Uder, Sebastian Bickelhaupt,
- Abstract要約: MRI(MRI)は乳がんの検出に高い感度を持つが、解釈には時間がかかる。
DINOv2-based Medical Slice Transformer (MST) を開発した。
感度は97.5%で, BI-RADS >=4で, 造影MRIでは19%, 非造影MRIでは17%であった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.297808738467966
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Background: Magnetic resonance imaging (MRI) has high sensitivity for breast cancer detection, but interpretation is time-consuming. Artificial intelligence may aid in pre-screening. Purpose: To evaluate the DINOv2-based Medical Slice Transformer (MST) for ruling out significant findings (Breast Imaging Reporting and Data System [BI-RADS] >=4) in contrast-enhanced and non-contrast-enhanced abbreviated breast MRI. Materials and Methods: This institutional review board approved retrospective study included 1,847 single-breast MRI examinations (377 BI-RADS >=4) from an in-house dataset and 924 from an external validation dataset (Duke). Four abbreviated protocols were tested: T1-weighted early subtraction (T1sub), diffusion-weighted imaging with b=1500 s/mm2 (DWI1500), DWI1500+T2-weighted (T2w), and T1sub+T2w. Performance was assessed at 90%, 95%, and 97.5% sensitivity using five-fold cross-validation and area under the receiver operating characteristic curve (AUC) analysis. AUC differences were compared with the DeLong test. False negatives were characterized, and attention maps of true positives were rated in the external dataset. Results: A total of 1,448 female patients (mean age, 49 +/- 12 years) were included. T1sub+T2w achieved an AUC of 0.77 +/- 0.04; DWI1500+T2w, 0.74 +/- 0.04 (p=0.15). At 97.5% sensitivity, T1sub+T2w had the highest specificity (19% +/- 7%), followed by DWI1500+T2w (17% +/- 11%). Missed lesions had a mean diameter <10 mm at 95% and 97.5% thresholds for both T1sub and DWI1500, predominantly non-mass enhancements. External validation yielded an AUC of 0.77, with 88% of attention maps rated good or moderate. Conclusion: At 97.5% sensitivity, the MST framework correctly triaged cases without BI-RADS >=4, achieving 19% specificity for contrast-enhanced and 17% for non-contrast-enhanced MRI. Further research is warranted before clinical implementation.
- Abstract(参考訳): 背景:MRIは乳がん検出に高感度であるが,解釈には時間を要する。
人工知能は事前スクリーニングに役立つかもしれない。
目的:DINOv2をベースとした医用スライストランス (MST) を用いて, 造影MRIと非造影MRIで有意な所見 (Breast Imaging Reporting and Data System [BI-RADS] >=4) を判定する。
対象と方法: 施設審査委員会は, 内部データセットから1,847例(BI-RADS >=4), 外部検証データセットから924例(Duke。
T1-weighted early subtraction (T1sub),fusion-weighted imaging with b=1500 s/mm2 (DWI1500), DWI1500+T2-weighted (T2w), and T1sub+T2w。
受信特性曲線(AUC)解析による5倍のクロスバリデーションと面積を用いて,90%,95%,97.5%の感度で評価した。
AUCの違いをDeLongテストと比較した。
偽陰性を特徴とし、真正の注意マップを外部データセットで評価した。
結果: 女性1,448名(平均年齢49+/-12歳)を対象とした。
T1sub+T2w の AUC は 0.77 +/- 0.04; DWI1500+T2w, 0.74 +/- 0.04 (p=0.15) である。
97.5%の感度で、T1sub+T2wが最も特異度が高く(19%+/-7%)、続いてDWI1500+T2w (17%+/-11%)である。
欠損した病変は、T1subとDWI1500で平均直径<10 mmで95%、97.5%の閾値であり、主に非質量増強であった。
外部の検証ではAUCが0.77で、注意マップの88%が適度か適度であると評価された。
結論: 97.5%の感度で, BI-RADS >=4を伴わないMSTは, 造影MRIでは19%, 非造影MRIでは17%であった。
臨床試験の前にさらなる研究が保証される。
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