論文の概要: Treatment-Conditioned Diffusion for Forecasting Neurodegenerative Disease Progression
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.29932v1
- Date: Thu, 28 May 2026 13:44:56 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-30 02:45:56.36112
- Title: Treatment-Conditioned Diffusion for Forecasting Neurodegenerative Disease Progression
- Title(参考訳): 神経変性疾患の進行予測のための治療内容の拡散
- Authors: Danylo Boiko, Viktoriia Mishkurova,
- Abstract要約: 患者のDaTscan画像とレボドーパ相当の日用量を1年以上にわたってスクリーニングし,高忠実度未来の脳状態を予測できる治療条件拡散フレームワークを提案する。
本フレームワークは, 鋭い解剖学的境界を保ち, ベースラインに対する臨床的忠実度を著しく向上させ, MSEが14.0%, MAEが7.2%, SSIMが4.9%向上した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.23638836001618782
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Forecasting the progression of neurodegenerative diseases, such as Parkinson's disease, is essential for effective long-term planning and personalized therapeutic intervention. Existing systems typically produce scalar clinical scores that ignore the rich structure of longitudinal neuroimaging, while traditional generative approaches suffer from a loss of anatomical details and blurring subtle progression patterns. To address this, we introduce a novel treatment-conditioned diffusion framework that predicts high-fidelity future brain states by conditioning the generative process on patients' screening DaTscan images and levodopa equivalent daily dose over one year. The pipeline uses a Transformer-based encoder to represent non-linear, time-dependent pharmacological dynamics and optimizes generation through a multi-weight region-of-interest mask that focuses on biologically critical areas. Experimental evaluation shows that our framework maintains sharp anatomical boundaries and significantly improves clinical fidelity relative to the baseline, achieving 14.0% lower MSE, 7.2% lower MAE, and 4.9% higher SSIM.
- Abstract(参考訳): パーキンソン病のような神経変性疾患の進行を予測することは、効果的な長期計画とパーソナライズされた治療介入に不可欠である。
既存のシステムは通常、縦型神経画像の豊富な構造を無視したスカラー臨床スコアを生成するが、従来の生成的アプローチは解剖学的詳細が失われ、微妙な進行パターンがぼやけている。
そこで本研究では,DATscan画像とレボドーパ同値の日用量に対する1年以上のスクリーニングにより,高忠実度脳状態を予測できる新しい治療条件拡散フレームワークを提案する。
このパイプラインはTransformerベースのエンコーダを使用して、非線形で時間に依存しない薬理学のダイナミクスを表現し、生物学的に重要な領域に焦点をあてたマルチウェイトな領域のマスクを通じて生成を最適化する。
実験により,本フレームワークは鋭い解剖学的境界を維持し,ベースラインに対する臨床的忠実度を著しく改善し,MSEが14.0%,MAEが7.2%,SSIMが4.9%低下した。
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