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XSRD-Net: EXplainable Stroke Relapse Detection

Created by
  • Haebom

作者

Christian Gapp, Elias Tappeiner, Martin Welk, Karl Fritscher, Stephanie Mangesius, Constantin Eisenschink, Philipp Deisl, Michael Knoflach, Astrid E. Grams, Elke R. Gizewski, Rainer Schubert

概要

本論文は、脳卒中再発リスクを早期に検出し、適切な治療計画を確立するために、3D頭蓋内CTA画像データと心臓病、年齢、性別情報を活用したディープラーニングベースの予測モデルを提示します。 2010年から2024年までの脳卒中患者データに基づいて、再発の有無をバイナリ分類(Task 1)し、再発のない生存時間(RFS)を予測および分類(Task 2)する単一およびマルチモーダルディープラーニングニューラルネットワークを学習しました。 Task 1では表データだけでも高いAUC(0.84)を達成し、主な課題であるTask 2(回帰)ではマルチモーダルXSRD-netが映像および表データを0.68:0.32比で活用してc-index 0.68、AUC 0.71を達成しました。解析可能性の分析は、心臓病(表データ)と頸動脈(画像データ)との間の関連性を再発検知およびRFS時間予測に重要な要素として提示し、追加のデータ収集とモデルの再訓練を通じてこれを強化する計画です。

Takeaways、Limitations

Takeaways:
脳卒中再発リスク予測のためのマルチモーダルディープラーニングモデルの有効性を提示した。
心疾患と頸動脈状態が脳卒中再発と密接に関連していることを示唆
早期診断と適切な治療計画を確立するための基盤を築きます。
Limitations:
マルチモーダルモデルの性能(C-index 0.68、AUC 0.71)はまだ完璧ではありません。
より多くのデータ収集とモデルの再訓練によるパフォーマンスの向上が必要です。
モデルの解釈可能性分析結果はまだ初期段階であり、追加の研究が必要です。
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