論文の概要: Clinical-Injection Transformer with Domain-Adapted MAE for Lupus Nephritis Prognosis Prediction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.05535v1
- Date: Wed, 04 Mar 2026 03:38:37 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-09 13:17:44.095115
- Title: Clinical-Injection Transformer with Domain-Adapted MAE for Lupus Nephritis Prognosis Prediction
- Title(参考訳): ループス腎炎予後予測のための領域適応MAEを用いた臨床注入変圧器
- Authors: Yuewen Huang, Zhitao Ye, Guangnan Feng, Fudan Zheng, Xia Gao, Yutong Lu,
- Abstract要約: ループス腎炎 (LN) は全身性エリテマトーデスの重篤な合併症である。
小児LNにおける3クラス治療応答予測のための最初のマルチモーダル・コンピューティング・パロジ・フレームワークを提案する。
本手法は3クラス精度90.1%,AUC89.4%を実現し,高精度で費用対効果の高い予後ツールとしての可能性を示した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.313395301960762
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Lupus nephritis (LN) is a severe complication of systemic lupus erythematosus that affects pediatric patients with significantly greater severity and worse renal outcomes compared to adults. Despite the urgent clinical need, predicting pediatric LN prognosis remains unexplored in computational pathology. Furthermore, the only existing histopathology-based approach for LN relies on multiple costly staining protocols and fails to integrate complementary clinical data. To address these gaps, we propose the first multimodal computational pathology framework for three-class treatment response prediction (complete remission, partial response, and no response) in pediatric LN, utilizing only routine PAS-stained biopsies and structured clinical data. Our framework introduces two key methodological innovations. First, a Clinical-Injection Transformer (CIT) embeds clinical features as condition tokens into patch-level self-attention, facilitating implicit and bidirectional cross-modal interactions within a unified attention space. Second, we design a decoupled representation-knowledge adaptation strategy using a domain-adapted Masked Autoencoder (MAE). This strategy explicitly separates self-supervised morphological feature learning from pathological knowledge extraction. Additionally, we introduce a multi-granularity morphological type injection mechanism to bridge distilled classification knowledge with downstream prognostic predictions at both the instance and patient levels. Evaluated on a cohort of 71 pediatric LN patients with KDIGO-standardized labels, our method achieves a three-class accuracy of 90.1% and an AUC of 89.4%, demonstrating its potential as a highly accurate and cost-effective prognostic tool.
- Abstract(参考訳): ループス腎炎 (LN) は全身性エリテマトーデスの重篤な合併症である。
急激な臨床ニーズにもかかわらず、小児LN予後の予測は計算病理学では未解明のままである。
さらに、LNの既存の病理組織学的アプローチは、複数のコストのかかる染色プロトコルに依存しており、相補的な臨床データを統合できない。
これらのギャップに対処するために,小児LNにおける3段階の治療応答予測(完全寛解,部分応答,無応答)のための最初のマルチモーダル計算病理フレームワークを提案する。
私たちのフレームワークは2つの重要な方法論的革新を導入します。
第一に、CIT(Citial-Injection Transformer)は、条件トークンとして臨床特徴をパッチレベルの自己注意に組み込み、統一された注意空間内の暗黙的および双方向な相互モーダル相互作用を促進する。
第2に,ドメイン適応型Masked Autoencoder (MAE) を用いた非結合型表現知識適応戦略を設計する。
この戦略は、自己教師型形態的特徴学習を病理知識抽出から明確に分離する。
また,多粒性モルフォロジー型注入機構を導入し,実例および患者レベルで下流の予後予測を用いて蒸留した分類知識を橋渡しする。
KDIGO標準化ラベルを用いた71名の小児LN患者のコホートを用いて, 精度90.1%, AUC89.4%を達成し, 高精度で費用対効果の高い予後診断ツールとしての可能性を示した。
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