An explainable longitudinal multi-modal fusion model for predicting neoadjuvant therapy response in women with breast cancer
Notice bibliographique
Résumé
Multi-modal image analysis using deep learning (DL) lays the foundation for neoadjuvant treatment (NAT) response monitoring. However, existing methods prioritize extracting multi-modal features to enhance predictive performance, with limited consideration on real-world clinical applicability, particularly in longitudinal NAT scenarios with multi-modal data. Here, we propose the Multi-modal Response Prediction (MRP) system, designed to mimic real-world physician assessments of NAT responses in breast cancer. To enhance feasibility, MRP integrates cross-modal knowledge mining and temporal information embedding strategy to handle missing modalities and remain less affected by different NAT settings. We validated MRP through multi-center studies and multinational reader studies. MRP exhibited comparable robustness to breast radiologists, outperforming humans in predicting pathological complete response in the Pre-NAT phase (ΔAUROC 14% and 10% on in-house and external datasets, respectively). Furthermore, we assessed MRP’s clinical utility impact on treatment decision-making. MRP may have profound implications for enrolment into NAT trials and determining surgery extensiveness. Deep learning for medical image analysis is a promising new avenue to predict treatment response, however the clinical application of these methods has been so far limited. Here, the authors propose a model to predict chemotherapy response in breast cancer in real world clinical settings.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».