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Accès ouvert déclaré 2025 preprint

Beyond CLIP: Knowledge-Enhanced Multimodal Transformers for Cross-Modal Alignment in Diabetic Retinopathy Diagnosis

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Rattachement africain : in, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Diabetic retinopathy (DR) is a leading cause of preventable blindness worldwide, demanding accurate automated diagnostic systems. While general-domain vision-language models like Contrastive Language-Image Pre-Training (CLIP) perform well on natural image tasks, they struggle in medical domain applications, particularly in cross-modal retrieval for ophthalmological images. We propose a novel knowledge-enhanced joint embedding framework that integrates retinal fundus images, clinical text, and structured patient data through a multimodal transformer architecture to address the critical gap in medical image-text alignment. Our approach employs separate encoders for each modality: a Vision Transformer (ViT-B/16) for retinal images, Bio-ClinicalBERT for clinical narratives, and a multilayer perceptron for structured demographic and clinical features. These modalities are fused through a joint transformer with modality-specific embeddings, trained using multiple objectives including contrastive losses between modality pairs, reconstruction losses for images and text, and classification losses for DR severity grading according to ICDR and SDRG schemes. Experimental results on the Brazilian Multilabel Ophthalmological Dataset (BRSET) demonstrate significant improvements over baseline models. Our framework achieves near-perfect text-to-image retrieval performance with Recall@1 of 99.94% compared to fine-tuned CLIP's 1.29%, while maintaining state-of-the-art classification accuracy of 97.05% for SDRG and 97.97% for ICDR. Furthermore, zero-shot evaluation on the unseen DeepEyeNet dataset validates strong generalizability with 93.95% Recall@1 versus 0.22% for fine-tuned CLIP. These results demonstrate that our multimodal training approach effectively captures cross-modal relationships in the medical domain, establishing both superior retrieval capabilities and robust diagnostic performance.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

Aucun DOI disponible pour le contrôle Crossref.

Où se fait cette recherche

  • Indian Institute of Technology Kharagpur pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Stanford Medicine pays non établi dans la notice
    Établissement de santé
  • Stanford University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Department of Electronics and Electrical Communication Engineering Indian Institute of Technology pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Department of Computer Science and Engineering Indian Institute of Technology pays non établi dans la notice
    Structure de recherche

Indian Institute of Technology Kharagpur, Stanford Medicine et Stanford University, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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