論文の概要: Multimodal Hierarchical Mixture-of-Experts for 3D Medical Vision-Language Modeling
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.08185v1
- Date: Thu, 05 Nov 2026 15:40:31 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-07 04:55:13.566192
- Title: Multimodal Hierarchical Mixture-of-Experts for 3D Medical Vision-Language Modeling
- Title(参考訳): 3次元医用ビジョンランゲージモデリングのためのマルチモーダル階層混合技術
- Abstract要約: MedHiVEは階層型視覚言語であるSoft Mixture-of-Experts(SMoE)とコントラスト学習を組み合わせて,微細な解剖学とグローバルスキャンのコンテキストを協調的にモデル化する。
MedHiVEは、ローカル画像とテキストの特徴をまずローカルSMoEにルーティングし、グローバルSMoEによって統合されたマルチモーダル表現に融合する、2レベルで学習可能なトークンルーティング機構を介して動作する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 10.770313359459045
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Medical 3D scans and reports are inherently hierarchical, with diagnostic cues concentrated in specific anatomical regions across multiple levels of organization. Yet, most medical vision-language models ignore this structure and fail to focus on clinically relevant anatomy. We introduce MedHiVE, which combines hierarchical vision-language Soft Mixture-of-Experts (SMoE) with contrastive learning to jointly model fine-grained anatomy and global scan context. To our knowledge, MedHiVE is the first framework to route both vision and text tokens through a two-level SMoE hierarchy organized by anatomical scale, coupling this with report-derived anatomy-level contrastive alignment for 3D medical imaging. This replaces the direct region-text alignment of statically pooled features and vision-only hierarchical routing of prior work with dynamic, slot-based cross-modal information flow across anatomical scales. MedHiVE operates via a two-level, learnable token-routing mechanism, where local image and text features are first routed through a local SMoE and then fused by a global SMoE into unified multimodal representations. Contrastive learning aligns both anatomy-level and global vision-language representations in a unified space. Pre-trained on 25,000+ CT scans with anatomical supervision, MedHiVE consistently surpasses 11 state-of-the-art methods across 6 datasets on 3 tasks: segmentation, classification, and detection, demonstrating the importance of hierarchical modeling. The code for MedHiVE is at github.com/szczurek-lab/MedHiVE.
- Abstract(参考訳): 医学的な3Dスキャンとレポートは本質的に階層的であり、診断の手がかりは複数のレベルの組織で特定の解剖学的領域に集中している。
しかし、ほとんどの医療ビジョン言語モデルは、この構造を無視し、臨床的に関係のある解剖学に焦点をあてることができない。
MedHiVEは階層型視覚言語であるSoft Mixture-of-Experts(SMoE)とコントラスト学習を組み合わせて,微細な解剖学とグローバルスキャンのコンテキストを協調的にモデル化する。
我々の知る限り、MedHiVEは、解剖学的スケールで組織された2段階のSMoE階層を通して視覚とテキストトークンの両方をルーティングする最初のフレームワークであり、これを3D医療画像のためのレポート由来の解剖学的レベルのコントラストアライメントと組み合わせている。
これは静的プールされた特徴の直接領域テキストアライメントと、解剖学的スケールをまたいだ動的スロットベースのクロスモーダル情報フローによる以前の作業の視覚のみの階層的ルーティングを置き換える。
MedHiVEは、ローカル画像とテキストの特徴をまずローカルSMoEにルーティングし、グローバルSMoEによって統合されたマルチモーダル表現に融合する、2レベルで学習可能なトークンルーティング機構を介して動作する。
対照的な学習は、統一された空間における解剖学レベルと大域的な視覚言語表現の両方を整列させる。
解剖学的監督を伴う25,000以上のCTスキャンで事前トレーニングされたMedHiVEは、セグメンテーション、分類、検出という3つのタスク上の6つのデータセットにまたがる11の最先端メソッドを一貫して上回り、階層的モデリングの重要性を示している。
MedHiVEのコードはgithub.com/szczurek-lab/MedHiVEにある。
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