論文の概要: Self-supervised Pre-training Helps Retinal Disease Progression Modelling Most When Data Is Scarce
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.12834v1
- Date: Fri, 11 Sep 2026 13:28:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-15 07:38:31.759998
- Title: Self-supervised Pre-training Helps Retinal Disease Progression Modelling Most When Data Is Scarce
- Title(参考訳): 自己教師による事前トレーニングは、データが失われるときに網膜疾患の進行をモデル化するのに役立つ
- Abstract要約: 病気の進行をモデル化するには、画像の縦方向のコホートが必要である。
このようなデータに対する自己教師付き事前トレーニングは、このギャップを埋める方法を提供する。
加齢黄斑変性症(AMD)に対する検討
汎用(DINOv2)とドメイン固有(RETFound)ファウンデーションモデルとの比較を行った。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.183784643227601
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Modelling how a disease progresses over time requires longitudinal imaging cohorts, which are scarce and small, whereas cross-sectional data -- one image per participant -- is abundant. Self-supervised pre-training on such data offers a way to bridge this gap, but it is unclear which strategy best supports progression modelling, or how that answer depends on the amount of labelled longitudinal data. We study this for age-related macular degeneration (AMD), pre-training encoders on the large cross-sectional NAKO cohort and predicting time to late AMD on the longitudinal AREDS dataset. We compare in-house self-supervised encoders against a general-purpose (DINOv2) and a domain-specific (RETFound) foundation model, across contrastive, masked-autoencoding, and self-distillation objectives, under frozen and fine-tuned protocols, and across labelled training sets from 100 to 32,250 examples. Which model performs best depends on how the encoder is used. When the encoder is frozen and labels are few -- the regime typical of longitudinal cohorts -- pre-trained representations reach clinically reasonable discrimination from a few hundred labelled samples, while models trained from scratch do not; this advantage fades under fine-tuning. Transfer is governed by the self-supervision objective rather than corpus scale or domain match, so that an encoder pre-trained on a modest cross-sectional cohort matches or exceeds a far larger in-domain foundation model. Together, these results offer a practical recipe for building progression models where longitudinal data is scarce: a frozen self-supervised encoder with a lightweight survival head.
- Abstract(参考訳): 病気が時間とともにどのように進行するかをモデル化するには、短い画像と小さい画像の縦方向のコホートが必要である。
このようなデータに対する自己教師付き事前トレーニングは、このギャップを埋める手段を提供するが、どの戦略が進行モデリングを最もサポートしているか、その答えがラベル付き長手データの量に依存するかは不明である。
年齢関連黄斑変性(AMD),大断面NAKOコホートにおける事前訓練エンコーダ,縦軸AREDSデータセットにおけるAMDの遅延時間予測について検討した。
汎用(DINOv2)とドメイン固有(RETFound)ファンデーションモデル(コントラスト、マスク付きオートコーディング、自己蒸留目的)を、冷凍・微調整されたプロトコルの下で、100から32,250例のラベル付きトレーニングセットで比較した。
どのモデルが最も機能するかは、エンコーダの使用方法によって異なる。
エンコーダが凍結され、ラベルがほとんどない場合(縦長のコホートに典型的)、事前訓練された表現は数百のラベル付きサンプルから臨床的に合理的に識別され、一方、スクラッチから訓練されたモデルはそうではない。
転送は、コーパススケールやドメインマッチではなく、セルフスーパービジョンの目的によって管理されるので、適度なクロスセクションコホートマッチで事前訓練されたエンコーダは、はるかに大きなドメイン内基盤モデルを超える。
これらの結果は,凍結した自己教師型エンコーダと軽量サバイバルヘッドという,長手データが少ない進行モデルを構築するための実用的なレシピを提供する。
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