論文の概要: M3Net: A Macro-to-Meso-to-Micro Clinical-inspired Hierarchical 3D Network for Pulmonary Nodule Classification
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.12570v1
- Date: Tue, 12 May 2026 10:16:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-14 23:30:27.585783
- Title: M3Net: A Macro-to-Meso-to-Micro Clinical-inspired Hierarchical 3D Network for Pulmonary Nodule Classification
- Title(参考訳): M3Net:肺結節分類のためのマクロ-メソ-ミクロ間臨床誘発階層型3次元ネットワーク
- Authors: Jinyue Li, Yuzhou Yu, Jingjing Yang, Meng Fu, Yani Zhang, Shuyao He, Dianlong Ge, Xin Ning, Yannan Chu, Qiankun Li,
- Abstract要約: M3Netは、放射線医の階層的診断ワークフローにインスパイアされた、肺結節分類のための新しい3Dネットワークである。
本フレームワークは,粒度の細かい結節構造から局所的意味論,大域的空間関係に至るまで,段階的なマルチスケール入力を構築する。
精度は86.96%,84.24%であった。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.407290043473687
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The accurate classification of benign and malignant pulmonary nodules in CT scans is critical for early lung cancer screening, yet remains challenging due to the multi-scale and heterogeneous nature of pulmonary nodules. While deep learning offers potential for auxiliary diagnosis, most existing models act as "black boxes", lacking the transparency and explainability required for trustworthy clinical integration. To address this issue, we propose M3Net, a novel 3D network for pulmonary nodule classification inspired by the hierarchical diagnostic workflow of radiologists, which integrates multi-scale contextual information from fine-grained structures to global anatomical relationships. Our framework constructs a progressive multi-scale input, from fine-grained nodule structures to local semantics and global spatial relationships. M3Net employs scale-specific encoders and ensures cross-scale semantic consistency through latent space projection and mutual information maximization. Extensive experiments on the public LIDC-IDRI dataset and a self-collected clinical dataset (USTC-FHLN) demonstrate that our method achieves state-of-the-art performance, with accuracies of 86.96% and 84.24% respectively, outperforming the best baseline by 3.26% and 2.17%. The results validate that M3Net provides a more robust and clinically relevant solution for pulmonary nodule classification. The code is available at https://github.com/jylEcho/M3-Net.
- Abstract(参考訳): CT検査における良性および悪性肺結節の正確な分類は早期肺がん検診において重要であるが,肺結節の多段階的および異種性のため,依然として困難である。
ディープラーニングは補助診断の可能性を秘めているが、既存のモデルのほとんどは「ブラックボックス」として機能し、信頼できる臨床統合に必要な透明性と説明性に欠ける。
この問題に対処するため,我々は,細粒度構造からのマルチスケールコンテキスト情報とグローバル解剖学的関係を融合した,肺結節分類のための新しい3次元ネットワークであるM3Netを提案する。
本フレームワークは,粒度の細かい結節構造から局所的意味論,大域的空間関係に至るまで,段階的なマルチスケール入力を構築する。
M3Netは、スケール固有のエンコーダを採用し、潜在空間投影と相互情報の最大化を通じて、クロススケールなセマンティック一貫性を保証する。
LIDC-IDRIデータセットと自己収集型臨床データセット(USTC-FHLN)の大規模実験により, 精度86.96%, 84.24%, 平均基準値3.26%と2.17%を上回った。
その結果,M3Netは肺結節の分類において,より堅牢で臨床的に関連性があることがわかった。
コードはhttps://github.com/jylEcho/M3-Netで公開されている。
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