Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cs > arXiv:2507.11457

帮助 | 高级搜索

计算机科学 > 机器学习

arXiv:2507.11457 (cs)
[提交于 2025年7月15日 ]

标题: LRMR:基于大语言模型的直肠癌淋巴结转移评估关系多节点排序

标题: LRMR: LLM-Driven Relational Multi-node Ranking for Lymph Node Metastasis Assessment in Rectal Cancer

Authors:Yaoxian Dong, Yifan Gao, Haoyue Li, Yanfen Cui, Xin Gao
摘要: 准确的术前淋巴结(LN)转移评估有助于指导直肠癌的治疗决策,然而基于形态学标准的传统MRI评估显示出有限的诊断性能。 虽然一些人工智能模型已被开发出来,但它们通常作为黑箱操作,缺乏临床信任所需的可解释性。 此外,这些模型通常单独评估淋巴结,忽略了患者级别的上下文。 为了解决这些限制,我们引入了LRMR,一种由大型语言模型(LLLM)驱动的关系多节点排序框架。 这种方法将诊断任务从直接分类问题重新构造成结构化推理和排序过程。 LRMR框架分为两个阶段。 首先,一个多模态大型语言模型(LLM)分析患者所有LN的复合蒙太奇图像,生成一份详细描述十个不同放射学特征的结构化报告。 其次,一个基于文本的LLM对不同患者之间的这些报告进行成对比较,根据不良特征的严重程度和数量建立相对风险排名。 我们在117例直肠癌患者的回顾性队列上评估了我们的方法。 LRMR的曲线下面积(AUC)达到了0.7917,F1分数为0.7200,超过了多种深度学习基线模型,包括ResNet50(AUC 0.7708)。 消融研究证实了我们两个主要贡献的价值:移除关系排序阶段或结构化提示阶段会导致性能显著下降,AUC分别降至0.6875和0.6458。 我们的工作表明,通过两阶段LLM框架将视觉感知与认知推理解耦,为评估直肠癌淋巴结转移提供了一种强大、可解释且有效的新模式。
摘要: Accurate preoperative assessment of lymph node (LN) metastasis in rectal cancer guides treatment decisions, yet conventional MRI evaluation based on morphological criteria shows limited diagnostic performance. While some artificial intelligence models have been developed, they often operate as black boxes, lacking the interpretability needed for clinical trust. Moreover, these models typically evaluate nodes in isolation, overlooking the patient-level context. To address these limitations, we introduce LRMR, an LLM-Driven Relational Multi-node Ranking framework. This approach reframes the diagnostic task from a direct classification problem into a structured reasoning and ranking process. The LRMR framework operates in two stages. First, a multimodal large language model (LLM) analyzes a composite montage image of all LNs from a patient, generating a structured report that details ten distinct radiological features. Second, a text-based LLM performs pairwise comparisons of these reports between different patients, establishing a relative risk ranking based on the severity and number of adverse features. We evaluated our method on a retrospective cohort of 117 rectal cancer patients. LRMR achieved an area under the curve (AUC) of 0.7917 and an F1-score of 0.7200, outperforming a range of deep learning baselines, including ResNet50 (AUC 0.7708). Ablation studies confirmed the value of our two main contributions: removing the relational ranking stage or the structured prompting stage led to a significant performance drop, with AUCs falling to 0.6875 and 0.6458, respectively. Our work demonstrates that decoupling visual perception from cognitive reasoning through a two-stage LLM framework offers a powerful, interpretable, and effective new paradigm for assessing lymph node metastasis in rectal cancer.
主题: 机器学习 (cs.LG) ; 图像与视频处理 (eess.IV)
引用方式: arXiv:2507.11457 [cs.LG]
  (或者 arXiv:2507.11457v1 [cs.LG] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2507.11457
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Yifan Gao [查看电子邮件]
[v1] 星期二, 2025 年 7 月 15 日 16:29:45 UTC (509 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
查看许可
当前浏览上下文:
eess
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-07
切换浏览方式为:
cs
cs.LG
eess.IV

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号