Multimodal Knowledge-Infused VLM for Respiratory Disease Prediction and Clinical Report Generation

计算机科学 计算机辅助设计 医学影像学 人工智能 可靠性(半导体) 相关性(法律) 编码器 一套 医学物理学 机器学习 医学诊断 专家系统 多模态 利用 数据挖掘 计算机视觉 领域(数学分析) 计算机辅助诊断 传感器融合 自然语言处理 图像融合 情报检索
作者
Mukhlis Raza,Saied Salem,Hyunwook Kwon,Jamil Hussain,Yeong Hyeon Gu,Mugahed A. Al–antari
出处
期刊:IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:PP: 1-14 被引量:2
标识
DOI:10.1109/jbhi.2025.3631264
摘要

Accurate and interpretable computer-aided diagnosis (CAD) for respiratory diseases remains a significant challenge due to the complex multimodal nature of medical data. Existing systems often fall short by focusing on unimodal retrieval analysis or lack sophisticated retrieval strategies, which limit both diagnostic reliability and interpretability. To address this, we propose a novel end-to-end CAD framework that employs a large language model (LLM) with advanced retrieval-augmented generation (RAG) techniques, leveraging multimodal retrieval and structured radiology report generation. The framework employs a dedicated vision encoder for binary identifying view types (frontal anterior-posterior (AP), Lateral View (LV)) and multi-label classification for 14 disease categories, with Grad-CAM providing visual interpretability. Concurrently, an advanced text encoder processes unstructured medical reports, enabling the generation of structured zero-shot reports. We propose three novel RAG approaches to enhance retrieval accuracy and reduce LLM hallucination by improving contextual alignment for medical report generation: (1) Caption-Augmented Fusion (CAF), (2) CLIP-Aligned Fusion (CLAF), and (3) Domain-Grounded Fusion (DGF). The performance of our radiology report generation (RRG) is rigorously evaluated using a comprehensive suite of lexical, semantic, and clinical metrics, including METEOR, ROUGE-L, BERTScore, and CheXpert Labeler. The clinical relevance and diagnostic accuracy are further validated by a panel of expert radiologists, establishing a gold standard. Our proposed CAD system can accurately diagnose respiratory conditions and generate structured radiology reports within 21.39 seconds. This rapid and accurate system holds considerable promise for real-world clinical applications and is well-suited to meet the demands of modern medical practice.
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
zeal完成签到,获得积分10
刚刚
li完成签到,获得积分10
刚刚
计划完成签到,获得积分10
刚刚
龙龙龙完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
妮妮完成签到,获得积分10
1秒前
素律完成签到,获得积分10
2秒前
bakeding完成签到,获得积分10
2秒前
Bronx完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
任性完成签到,获得积分10
2秒前
花蝴蝶完成签到 ,获得积分10
3秒前
科目三应助liuyue采纳,获得10
3秒前
祁乐天发布了新的文献求助10
3秒前
江安弘发布了新的文献求助10
4秒前
w179完成签到,获得积分10
4秒前
冷静小翠完成签到,获得积分20
4秒前
活泼的晓露完成签到,获得积分10
4秒前
白开水完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
千与千寻完成签到,获得积分10
6秒前
天师热风完成签到,获得积分10
6秒前
搞怪代荷完成签到,获得积分10
7秒前
zzl7337完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
好吃完成签到 ,获得积分10
7秒前
drbrianlau完成签到,获得积分10
7秒前
不再追忆完成签到 ,获得积分10
7秒前
冯琳栋发布了新的文献求助10
7秒前
小二郎应助冷静小翠采纳,获得10
8秒前
8秒前
聪慧的如彤完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
蒋蒋完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
无奈世立完成签到,获得积分10
10秒前
平常莹芝完成签到,获得积分0
10秒前
那年那兔那些事完成签到,获得积分10
10秒前
Chris完成签到,获得积分10
10秒前
妞妞叫小南完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7778728
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9318999
关于积分的说明 20368110
捐赠科研通 7365799
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319253
关于科研通互助平台的介绍 2467314
邀请新用户注册赠送积分活动 2334732