論文の概要: Cross-Modal Contrastive Learning from Histopathology and CT for Automated Renal Cell Carcinoma Grading
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.26920v1
- Date: Tue, 22 Sep 2026 18:16:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-25 00:05:17.722778
- Title: Cross-Modal Contrastive Learning from Histopathology and CT for Automated Renal Cell Carcinoma Grading
- Title(参考訳): 腎細胞癌移植における病理組織学的・CTからのクロスモーダルコントラスト学習
- Abstract要約: RCC-Alignはクロスモーダルなコントラスト学習フレームワークである。
非侵襲的なCTベースのccRCCグレード予測を改善するため, 病理組織学とCT(Computed Tomography)データを整列させる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.897995567859675
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Background: Clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) exhibits substantial clinical heterogeneity, and accurate grade assessment is essential for risk stratification and treatment planning. However, conventional grading requires invasive tissue sampling. We developed RCC-Align, a cross-modal contrastive learning framework that leverages paired histopathology and computed tomography (CT) data during training to improve noninvasive CT-based ccRCC grade prediction. Methods: RCC-Align aligns paired whole-slide histopathology images (WSIs) and CT scans through contrastive cross-modal objectives, transferring grade-discriminative information from microscopic tissue morphology to macroscopic radiologic representations. The framework was trained and evaluated on paired TCGA and CPTAC cohorts using patient-level five-fold cross-validation. Performance for low- versus high-grade ccRCC classification was compared against CT-only baselines (DINOv2-Base and DINOv2-Finetuned) and a WSI-based reference model (GigaPath-Finetuned). Cross-modal alignment was assessed using cosine similarity analysis. Results: RCC-Align achieved an AUC of 0.601 (95% CI, 0.524-0.673) and AUPRC of 0.599 (95% CI, 0.541-0.676), outperforming DINOv2-Finetuned (AUC 0.545; AUPRC 0.543) with significantly improved low-grade prediction (p = 0.004). RCC-Align also demonstrated stronger paired WSI-CT embedding alignment compared with baselines. The WSI-based GigaPath reference achieved an AUC of 0.719. Conclusion: Pathology-guided contrastive learning improves CT-based ccRCC grading while requiring only CT at inference. This approach may complement tissue diagnosis when biopsy is unsafe, infeasible, or limited by intratumoral heterogeneity. Validation in larger, multi-institutional cohorts with external testing is needed before clinical translation.
- Abstract(参考訳): 背景: Clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) は臨床的に有意な異質性を示し, リスク層化と治療計画に正確なグレードアセスメントが不可欠である。
しかし、従来のグレーティングには侵襲的な組織サンプリングが必要である。
RCC-Alignは,非侵襲的CTベースのccRCCグレード予測を改善するために,トレーニング中に2つの病理組織学とCT(Computed tomography)データを活用するクロスモーダルコントラスト学習フレームワークである。
方法: RCC-Align は, 顕微鏡組織形態学から微視的組織形態学へのグレード識別情報をマクロな放射線学的表現へ変換し, 造影X線による全スライディング組織像(WSIs)とCTスキャンを整列させる。
患者レベル5倍のクロスバリデーションを用いて,TCGAとCPTACを併用したコホートを訓練し,評価した。
DINOv2-BaseとDINOv2-Finetuned)とWSIベースの参照モデル(GigaPath-Finetuned)を比較した。
交叉アライメントはコサイン類似性分析を用いて評価した。
結果: RCC-Align は AUC 0.601 (95% CI, 0.524-0.673) と AUPRC 0.599 (95% CI, 0.541-0.676) を達成し、DINOv2-Finetuned (AUC 0.545; AUPRC 0.543) を上回った。
RCC-Alignはまた、ベースラインと比較して強力なWSI-CT埋め込みアライメントを示した。
WSIベースのGigaPath参照では、AUCは0.719である。
結論: 病的指導によるコントラスト学習は, 推論時にのみCTを必要としながら, CTベースのccRCCグレーディングを改善する。
このアプローチは、生検が安全でない場合、有効でない場合、または腫瘍内不均一性によって制限された場合、組織診断を補完する可能性がある。
臨床翻訳の前には、外部検査を伴う大規模多施設コホートでの検証が必要である。
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