論文の概要: Trimodal Deep Learning for Glioma Survival Prediction: A Feasibility Study Integrating Histopathology, Gene Expression, and MRI
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.29968v1
- Date: Tue, 31 Mar 2026 16:32:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-01 15:25:03.862018
- Title: Trimodal Deep Learning for Glioma Survival Prediction: A Feasibility Study Integrating Histopathology, Gene Expression, and MRI
- Title(参考訳): グリオーマ生存予測のための3モーダルディープラーニング : 病理組織、遺伝子発現、MRIの統合可能性の検討
- Authors: Iain Swift, JingHua Ye,
- Abstract要約: このパイロット研究は、Fluid Attenuated Inversion Recovery (FLAIR) MRIを第3のモダリティとして組み込むことにより、バイモーダルフレームワークを拡張した。
TCGA-GBMLGGコホート (664例) を用いて, 早期, 後期, 関節融合戦略の3つの一乗モデル, 9つの二乗構成, 3つの三乗構成を評価した。
MRIは妥当な一乗判別(CS = 0.755)を達成しているが、バイモーダルペアは大幅に改善せず、3方向の組み合わせで測定可能なアップリフトを提供する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Multimodal deep learning has improved prognostic accuracy for brain tumours by integrating histopathology and genomic data, yet the contribution of volumetric MRI within unified survival frameworks remains unexplored. This pilot study extends a bimodal framework by incorporating Fluid Attenuated Inversion Recovery (FLAIR) MRI from BraTS2021 as a third modality. Using the TCGA-GBMLGG cohort (664 patients), we evaluate three unimodal models, nine bimodal configurations, and three trimodal configurations across early, late, and joint fusion strategies. In this small cohort setting, trimodal early fusion achieves an exploratory Composite Score (CS = 0.854), with a controlled $Δ$CS of +0.011 over the bimodal baseline on identical patients, though this difference is not statistically significant (p = 0.250, permutation test). MRI achieves reasonable unimodal discrimination (CS = 0.755) but does not substantially improve bimodal pairs, while providing measurable uplift in the three-way combination. All MRI containing experiments are constrained to 19 test patients, yielding wide bootstrap confidence intervals (e.g. [0.400,1.000]) that preclude definitive conclusions. These findings provide preliminary evidence that a third imaging modality may add prognostic value even with limited sample sizes, and that additional modalities require sufficient multimodal context to contribute effectively.
- Abstract(参考訳): マルチモーダル深層学習は、病理組織学とゲノムデータを統合することで、脳腫瘍の予後精度を向上させるが、統一生存フレームワークにおけるボリュームMRIの寄与は未解明のままである。
このパイロット研究は、BraTS2021からのFluid Attenuated Inversion Recovery (FLAIR) MRIを第3のモダリティとして組み込むことにより、バイモーダルフレームワークを拡張した。
TCGA-GBMLGGコホート (664例) を用いて, 早期, 後期, 関節融合戦略の3つの一乗モデル, 9つの二乗構成, 3つの三乗構成を評価した。
この小さなコホートでは、トリモーダルアーリーフュージョンは、同じ患者のバイモーダルベースライン上の$0.011の$Δ$CSで探索的複合スコア(CS = 0.854)を達成するが、この差は統計的に有意ではない(p = 0.250, permutation test)。
MRIは妥当な一乗判別(CS = 0.755)を達成しているが、バイモーダルペアは大幅に改善せず、3方向の組み合わせで測定可能なアップリフトを提供する。
実験を含むすべてのMRIは、19人の検査患者に拘束され、決定的な結論を導かない広範囲なブートストラップ信頼区間(例えば、[0.400,1.000])が得られる。
これらの結果から, 3番目の画像モダリティは, サンプルサイズが限定された場合でも予後に有意な値を与える可能性があり, 追加のモダリティは, 効果的に寄与するために十分なマルチモーダルコンテキストを必要とすることが示唆された。
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