Cross-Domain Mutual-Assistance Learning Framework for Fully Automated Diagnosis of Primary Tumor in Nasopharyngeal Carcinoma

鼻咽癌 机器学习 卷积神经网络 相互信息 领域(数学分析) 计算机科学 人工智能 深度学习 医学 放射治疗 数学 数学分析 内科学
作者
Xiuyu Dong,Kaifan Yang,Jinyu Liu,Fan Tang,Wenjun Liao,Yu Zhang,Shujun Liang
出处
期刊:IEEE Transactions on Medical Imaging [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-1
标识
DOI:10.1109/tmi.2024.3400406
摘要

Accurate T-staging of nasopharyngeal carcinoma (NPC) holds paramount importance in guiding treatment decisions and prognosticating outcomes for distinct risk groups. Regrettably, the landscape of deep learning-based techniques for T-staging in NPC remains sparse, and existing methodologies often exhibit suboptimal performance due to their neglect of crucial domain-specific knowledge pertinent to primary tumor diagnosis. To address these issues, we propose a new cross-domain mutual-assistance learning framework for fully automated diagnosis of primary tumor using H&N MR images. Specifically, we tackle primary tumor diagnosis task with the convolutional neural network consisting of a 3D cross-domain knowledge perception network (CKP net) for excavated cross-domain-invariant features emphasizing tumor intensity variations and internal tumor heterogeneity, and a multi-domain mutual-information sharing fusion network (M2SF net), comprising a dual-pathway domain-specific representation module and a mutual information fusion module, for intelligently gauging and amalgamating multi-domain, multi-scale T-stage diagnosis-oriented features. The proposed 3D cross-domain mutual-assistance learning framework not only embraces task-specific multi-domain diagnostic knowledge but also automates the entire process of primary tumor diagnosis. We evaluate our model on an internal and an external MR images dataset in a three-fold cross-validation paradigm. Exhaustive experimental results demonstrate that our method outperforms the state-of-the-art algorithms, and obtains promising performance for tumor segmentation and T-staging. These findings underscore its potential for clinical application, offering valuable assistance to clinicians in treatment decision-making and prognostication for various risk groups.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Skyrin完成签到,获得积分10
1秒前
清爽冬莲完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
rgjipeng完成签到,获得积分10
4秒前
苏信怜完成签到,获得积分10
6秒前
chen发布了新的文献求助10
7秒前
雪飞杨完成签到 ,获得积分10
7秒前
Li完成签到,获得积分10
7秒前
DoubleW完成签到 ,获得积分10
8秒前
Dal发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
华新完成签到,获得积分10
9秒前
温暖代芙发布了新的文献求助10
10秒前
YW完成签到,获得积分20
11秒前
Cheshire完成签到,获得积分10
12秒前
ii完成签到 ,获得积分10
12秒前
Yanping完成签到,获得积分10
13秒前
两院候选人完成签到,获得积分10
13秒前
FashionBoy应助是小松啊采纳,获得10
13秒前
土豪的钻石完成签到,获得积分10
15秒前
asdfqwer发布了新的文献求助10
15秒前
Dal完成签到,获得积分10
15秒前
jiajia完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
啦啦啦123完成签到,获得积分10
18秒前
sonicgoboy完成签到,获得积分10
19秒前
包容的忆灵完成签到 ,获得积分10
23秒前
醉熏的伊完成签到,获得积分10
23秒前
老朱完成签到,获得积分10
23秒前
专注笑珊完成签到,获得积分10
25秒前
隐形曼青应助kuai1e采纳,获得10
26秒前
瞿访云完成签到,获得积分10
27秒前
三十四画生完成签到 ,获得积分10
28秒前
zxy应助心已死何来心采纳,获得10
29秒前
32秒前
张00完成签到,获得积分10
32秒前
Zoe发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
njzhangyanyang完成签到,获得积分10
34秒前
张张张xxx应助科研通管家采纳,获得10
35秒前
高分求助中
Aspects of Babylonian celestial divination : the lunar eclipse tablets of enuma anu enlil 1500
中央政治學校研究部新政治月刊社出版之《新政治》(第二卷第四期) 1000
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3434871
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3032199
关于积分的说明 8944583
捐赠科研通 2720149
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1492192
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 689725
邀请新用户注册赠送积分活动 685877