HiLa:面向癌症生存预测的层次化视觉语言协作框架
计算机视觉与模式识别
2025-07-08 v1 人工智能
摘要
使用全切片图像(WSI)进行生存预测是癌症研究中的关键任务。尽管已有方法取得了显著成果,但这些方法依赖稀疏的切片级标签,限制了从巨像素级WSI中学习判别性特征的能力。最近涌现出的视觉语言(VL)模型通过引入额外的语言监督,成为一种有前景的解决方案。然而,VL-based生存预测仍 largely 未被探索,主要存在两个关键挑战:其一,现有方法通常仅依赖单一简单语言提示和基础余弦相似度,无法在WSI中捕捉多维语言信息与视觉特征之间的细粒度关联,导致视觉语言对齐不足;其二,这些方法主要利用切片级信息,忽略了WSI固有的层次结构及其相互作用,导致无法有效建模层次化互动。为解决上述问题,本文提出一种 novel 的层次化视觉语言协作(HiLa)框架,以提升生存预测性能。具体而言,HiLa 采用预训练特征提取器,从WSI的切片和区域两个层次生成层次化视觉特征。在每个层次上,构建一系列描述 various 生存相关属性的语言提示,通过 Optimal Prompt Learning(OPL)将其与视觉特征对齐。该方法 enables 对不同生存相关属性对应的判别性视觉特征进行全面学习,从而提升视觉语言对齐度。进一步,本文引入两大模块,即 Cross-Level Propagation(CLP)和 Mutual Contrastive Learning(MCL),以促进切片和区域层次之间的互动与一致性,从而实现层次化协作。在三个 TCGA 数据集上的实验表明,我们实现了 SOTA 性能。
引用
@article{arxiv.2507.04613,
title = {HiLa: Hierarchical Vision-Language Collaboration for Cancer Survival Prediction},
author = {Jiaqi Cui and Lu Wen and Yuchen Fei and Bo Liu and Luping Zhou and Dinggang Shen and Yan Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.04613},
year = {2025}
}
备注
Accepted by MICCAI2025