Non-invasive prediction of Gleason Grade Group (GGG) in prostate cancer using multiparametric MRI (mpMRI) is clinically vital for reducing unnecessary biopsies. Existing GGG prediction methods face two major limitations. First, they often overlook non-image information critical for GGG prediction, including age, prostate-specific antigen (PSA), and expert priors embedded in radiology reports. Second, they tend to oversimplify GGG as flat categorical labels, failing to account for its intrinsic hierarchy of primary and secondary Gleason patterns. To this end, we propose a novel Knowledge-Driven Ordinal-Aware Learning (KOAL) framework with three synergistic modules. Specifically, the Clinical-Context Modulation (CCM) module uses clinical variables (e.g., age and PSA) to dynamically modulate discriminative image representations. The Knowledge-Guided Prototype Alignment (KGPA) module leverages an LLM to extract group-specific expert knowledge from training radiology reports and clinical guidelines, producing offline semantic anchors describing grade-specific radiological findings without requiring patient-specific reports at inference. Through prototype contrastive alignment, patient-specific mpMRI representations are matched with these anchors to promote pathology-aligned representation learning. The Hierarchical Ordinal-aware Constraints (HOC) module decouples primary and secondary Gleason pattern prediction and maps their probabilistic outputs to GGG via a Differentiable Bio-logic Mapping Layer (DBML), ensuring pathological grading consistency. Experiments on public PI-CAI and in-house datasets demonstrate that KOAL outperforms state-of-the-art methods. Code is available at: https://github.com/Gother-GZ/KOAL.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【2023新书】医学领域的人工智能革命:GPT-4及以后,282页pdf
Cancer Cell综述|AI用于肿瘤学中的多模态数据集成
专知会员服务
35+阅读 · 2022年10月13日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年6月13日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
免疫治疗时代,你必须知道的MSI-H/dMMR
肿瘤资讯
22+阅读 · 2018年10月8日
读书报告 | Deep Learning for Extreme Multi-label Text Classification
科技创新与创业
48+阅读 · 2018年1月10日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
VIP会员
最新内容
《最强大的军事网状网络》
专知会员服务
7+阅读 · 9月7日
《预测陆军征兵任务分配》110页
专知会员服务
5+阅读 · 9月7日
分层反无人机系统发展新趋势
专知会员服务
11+阅读 · 9月3日
何为协作武器?
专知会员服务
11+阅读 · 9月1日
相关VIP内容
【2023新书】医学领域的人工智能革命:GPT-4及以后,282页pdf
Cancer Cell综述|AI用于肿瘤学中的多模态数据集成
专知会员服务
35+阅读 · 2022年10月13日
专知会员服务
39+阅读 · 2021年6月13日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员