論文の概要: Handling Missing Modalities in Multimodal Survival Prediction for Non-Small Cell Lung Cancer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.10386v1
- Date: Thu, 15 Jan 2026 13:38:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-16 19:43:19.144917
- Title: Handling Missing Modalities in Multimodal Survival Prediction for Non-Small Cell Lung Cancer
- Title(参考訳): 非小細胞肺癌のマルチモーダル生存予測における欠失の対応
- Authors: Filippo Ruffini, Camillo Maria Caruso, Claudia Tacconi, Lorenzo Nibid, Francesca Miccolis, Marta Lovino, Carlo Greco, Edy Ippolito, Michele Fiore, Alessio Cortellini, Bruno Beomonte Zobel, Giuseppe Perrone, Bruno Vincenzi, Claudio Marrocco, Alessandro Bria, Elisa Ficarra, Sara Ramella, Valerio Guarrasi, Paolo Soda,
- Abstract要約: 我々はCT(Computed Tomography)、WSI(Whole-Slide Histopathology)画像、および非切除性ステージII-III NSCLCにおける総合生存モデリングのための構造化された臨床変数を統合した、欠落したマルチモーダルサバイバルフレームワークを提案する。
実験結果から, 中間核融合は早期および後期核融合戦略と同様に, 単相塩基性よりも一貫して優れていた。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 28.475952006436227
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Accurate survival prediction in Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC) requires the integration of heterogeneous clinical, radiological, and histopathological information. While Multimodal Deep Learning (MDL) offers a promises for precision prognosis and survival prediction, its clinical applicability is severely limited by small cohort sizes and the presence of missing modalities, often forcing complete-case filtering or aggressive imputation. In this work, we present a missing-aware multimodal survival framework that integrates Computed Tomography (CT), Whole-Slide Histopathology (WSI) Images, and structured clinical variables for overall survival modeling in unresectable stage II-III NSCLC. By leveraging Foundation Models (FM) for modality-specific feature extraction and a missing-aware encoding strategy, the proposed approach enables intermediate multimodal fusion under naturally incomplete modality profiles. The proposed architecture is resilient to missing modalities by design, allowing the model to utilize all available data without being forced to drop patients during training or inference. Experimental results demonstrate that intermediate fusion consistently outperforms unimodal baselines as well as early and late fusion strategies, with the strongest performance achieved by the fusion of WSI and clinical modalities (73.30 C-index). Further analyses of modality importance reveal an adaptive behavior in which less informative modalities, i.e., CT modality, are automatically down-weighted and contribute less to the final survival prediction.
- Abstract(参考訳): 非小細胞肺癌 (NSCLC) の正確な生存予測には, 異種性, 放射線学的, 病理組織学的情報の統合が必要である。
MDL(Multimodal Deep Learning)は、精度の高い予後予測と生存予測を提供するが、その臨床応用性は、小さなコホートサイズと欠落したモダリティによって著しく制限され、多くの場合、完全ケースフィルタリングやアグレッシブ・インキュベーションを強制する。
本研究では,CT(Computed Tomography)とWSI(Whole-Slide Histopathology)画像を統合したマルチモーダルサバイバルフレームワークを提案する。
ファンデーションモデル(FM)をモダリティ固有の特徴抽出と欠落認識符号化戦略に活用することにより、本手法は自然不完全なモダリティプロファイルの下で中間的マルチモーダル融合を可能にする。
提案したアーキテクチャは、設計によるモダリティの欠如に耐性があり、トレーニングや推論中に患者を落とさざるを得ないことなく、利用可能なすべてのデータを利用することができる。
実験の結果, 中間核融合は単相塩基性, 早期, 後期核融合戦略に一貫して優れており, WSIと臨床モダリティ(73.30C-index)の融合により最も高い性能が得られた。
さらに、モダリティの重要度を解析した結果、情報量が少ない、すなわちCTモダリティが自動的に下降し、最終的な生存予測に寄与しない適応的行動が明らかとなった。
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