論文の概要: Patient-Conditioned Adaptive Offsets for Reliable Diagnosis across Subgroups
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.13094v1
- Date: Mon, 19 Jan 2026 14:33:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-21 22:47:22.92535
- Title: Patient-Conditioned Adaptive Offsets for Reliable Diagnosis across Subgroups
- Title(参考訳): 患者依存型適応オフセットを用いたサブグループ間の信頼性診断
- Authors: Gelei Xu, Yuying Duan, Jun Xia, Ruining Deng, Wei Jin, Yiyu Shi,
- Abstract要約: 我々は,共有診断モデルを維持しながらサブグループ信頼性を向上させる患者条件適応フレームワークであるHyperAdaptを紹介する。
複数の公開医用画像ベンチマークによる実験により、提案手法は、全体的な精度を犠牲にすることなく、サブグループレベルのパフォーマンスを一貫して改善することを示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.237134615215977
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: AI models for medical diagnosis often exhibit uneven performance across patient populations due to heterogeneity in disease prevalence, imaging appearance, and clinical risk profiles. Existing algorithmic fairness approaches typically seek to reduce such disparities by suppressing sensitive attributes. However, in medical settings these attributes often carry essential diagnostic information, and removing them can degrade accuracy and reliability, particularly in high-stakes applications. In contrast, clinical decision making explicitly incorporates patient context when interpreting diagnostic evidence, suggesting a different design direction for subgroup-aware models. In this paper, we introduce HyperAdapt, a patient-conditioned adaptation framework that improves subgroup reliability while maintaining a shared diagnostic model. Clinically relevant attributes such as age and sex are encoded into a compact embedding and used to condition a hypernetwork-style module, which generates small residual modulation parameters for selected layers of a shared backbone. This design preserves the general medical knowledge learned by the backbone while enabling targeted adjustments that reflect patient-specific variability. To ensure efficiency and robustness, adaptations are constrained through low-rank and bottlenecked parameterizations, limiting both model complexity and computational overhead. Experiments across multiple public medical imaging benchmarks demonstrate that the proposed approach consistently improves subgroup-level performance without sacrificing overall accuracy. On the PAD-UFES-20 dataset, our method outperforms the strongest competing baseline by 4.1% in recall and 4.4% in F1 score, with larger gains observed for underrepresented patient populations.
- Abstract(参考訳): 医療診断のためのAIモデルは、疾患の頻度、画像の外観、臨床リスクプロファイルの不均一性により、患者集団間で不均一なパフォーマンスを示すことが多い。
既存のアルゴリズム的公正性アプローチは、通常、感度特性を抑えることによってそのような格差を減らそうとする。
しかし、医療分野では、これらの属性は必須の診断情報を持ち、特に高精細な応用において、それらを取り除くことは精度と信頼性を低下させる可能性がある。
対照的に、臨床的意思決定は、診断証拠を解釈する際の患者コンテキストを明示的に含み、サブグループ認識モデルのための異なる設計方向を示唆する。
本稿では,共有診断モデルを維持しながらサブグループ信頼性を向上させる患者条件適応フレームワークであるHyperAdaptを紹介する。
年齢や性別などの臨床的に関連する属性は、コンパクトな埋め込みにコード化され、共有バックボーンの選択された層に対して小さな残基変調パラメータを生成するハイパーネットワークスタイルのモジュールを条件付けるために使用される。
この設計は、患者固有の多様性を反映した目標調整を可能にしながら、背骨から学んだ一般的な医療知識を保存している。
効率性と堅牢性を確保するため、適応は低ランクおよびボトルネックパラメータ化によって制約され、モデルの複雑さと計算オーバーヘッドの両方を制限する。
複数の公開医用画像ベンチマークによる実験により、提案手法は、全体的な精度を犠牲にすることなく、サブグループレベルのパフォーマンスを一貫して改善することを示した。
PAD-UFES-20データセットでは,F1スコアが4.1%,F1スコアが4.4%と最強の基準値を上回った。
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