論文の概要: Comparing the Performance of Foundation Model Derived Embeddings with Traditional Approaches for Distant Metastasis Prediction in Head and Neck Cancer
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.26276v1
- Date: Tue, 28 Jul 2026 21:17:33 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-30 21:06:25.471688
- Title: Comparing the Performance of Foundation Model Derived Embeddings with Traditional Approaches for Distant Metastasis Prediction in Head and Neck Cancer
- Title(参考訳): 頭頸部癌遠位転移予測法における基礎モデル由来インプラントの性能比較
- Authors: Erich Schmitz, Meixu Chen, Bowen Jing, Jing Wang,
- Abstract要約: 頭頸部癌(HNC)における遠隔転移(DM)リスクの早期予測は、治療成績を改善するためのタイムリーな介入を可能にする。
我々は,HNC患者のDMリスクを予測するため,基礎モデルを用いた特徴抽出器の有効性を評価した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.540358803107813
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Background: Early prediction of distant metastasis (DM) risk in head and neck cancer (HNC) can enable timely interventions that may improve treatment outcomes. Many current machine learning methods rely on prior knowledge of the region of interest such as tumor segmentations, which require expert knowledge, is time-consuming and introduces user-dependent variability. Medical image-based foundation models have recently been developed for specific imaging modalities to streamline down-stream prediction tasks by extracting modality-relevant features. Purpose: In this study, we evaluate the effectiveness of using a foundation model as the feature extractor to predict DM risk in HNC patients and compare its performance with traditional approaches that require prior knowledge on the regions of interest. Methods: Preoperative CT images of 2327 patients from the RADCURE dataset were used. Three features-sets were created including radiomics, deep-learning based features, and CT Foundation derived features. The feature-sets were used individually in a multi-layer perceptron (MLP) to predict DM risk. Results: The model using CT Foundation embeddings outperformed the radiomics and deep learning-based models, achieving a Receiver Operating Characteristic Area Under the Curve (AUC) of 0.791, compared to AUC values of 0.772 and 0.753 for the radiomics and deep learning-based models, respectively. The CT Foundation based model had similar performance to a model that combined the use of radiomics and deep learning-based features that achieved an AUC of 0.794. Conclusions: Features based on foundation models offer a promising alternative to traditional radiomics while reducing the need for domain expertise and extensively annotated datasets. Their minimal preprocessing requirements also make them a more accessible and scalable option.
- Abstract(参考訳): 背景: 頭頸部癌(HNC)における遠隔転移(DM)リスクの早期予測は、治療成績を改善するためのタイムリーな介入を可能にする。
多くの機械学習手法は、専門知識を必要とする腫瘍のセグメンテーションのような、興味のある領域の事前知識に依存しており、時間を要するため、ユーザ依存の多様性を導入している。
医用画像に基づく基礎モデルは、最近、特定の画像モダリティのために、モダリティ関連特徴を抽出して下流予測タスクを合理化するために開発された。
目的: 本研究は, HNC患者のDMリスクを予測するための特徴抽出器として基礎モデルを用いることの有効性を評価し, 関心領域の事前知識を必要とする従来のアプローチと比較する。
方法: RADCUREデータセットから得られた2327例の術前CT画像を用いて検討した。
放射能、ディープラーニングベースの特徴、CT Foundationから派生した特徴を含む3つの特徴セットが作成された。
特徴セットはDMリスクを予測するために多層パーセプトロン(MLP)で個別に使用された。
結果:CTファウンデーション埋め込みを用いたモデルは, 放射能モデルと深層学習モデルより優れ, 放射能モデルと深部学習モデルでは0.772および0.753のAUC値に対して, 受信器動作特性領域(AUC)が0.791であった。
CTファウンデーションをベースとしたモデルは、放射能と深層学習を併用してAUCが0.794に達したモデルと類似した性能を示した。
結論: ファンデーションモデルに基づく機能は、従来の放射能に代わる有望な代替手段を提供すると同時に、ドメインの専門知識や広範な注釈付きデータセットの必要性を低減します。
それらの最小限の事前処理要件は、よりアクセシブルでスケーラブルなオプションにもなります。
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