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利用 sMRI 图像构建的基于大脑感兴趣区域的个体网络的特征检测阿尔茨海默病
Computerized Medical Imaging and Graphics ( IF 5.4 ) Pub Date : 2022-03-26 , DOI: 10.1016/j.compmedimag.2022.102057 Jinwang Feng 1 , Shao-Wu Zhang 1 , Luonan Chen 2 , Chunman Zuo 3 ,
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更新日期:2022-03-26
Computerized Medical Imaging and Graphics ( IF 5.4 ) Pub Date : 2022-03-26 , DOI: 10.1016/j.compmedimag.2022.102057 Jinwang Feng 1 , Shao-Wu Zhang 1 , Luonan Chen 2 , Chunman Zuo 3 ,
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使用结构磁共振成像 (sMRI) 图像中的感兴趣区域 (ROI) 构建的大脑网络被广泛用于检测阿尔茨海默病 (AD)。然而,ROI通常由基于空间域的特征表示,因此很少关注构建具有基于频域的特征的大脑网络。为了在频域准确表征 ROI,进而构建个体网络,本研究提出了一种新的方法,该方法可以通过方向子带正确描述 ROI,并捕获这些 ROI 之间的相关性,以构建剪切波子带能量。用于 AD 检测的基于特征的个体网络 (SSBIN)。具体来说,SSBIN 由 90 个 ROI 构成,这些 ROI 基于自动解剖标记图谱从预处理的 sMRI 图像中分割出来,这 90 个 ROI 由结合从其方向提取的能量特征形成的基于方向子带的能量特征向量 (SV) 表示子带和 SSBIN 的权重值由皮尔逊相关系数 (PCC) 计算。随后,从 SSBIN 中提取两个网络特征:通过平均 90 个 SV 计算节点特征向量 (NV);低维边缘特征向量(LV)通过核主成分分析(KPCA)获得。之后,NV 和 LV 的串联用作 sMRI 图像的基于 SSBIN 的特征。最后,我们使用带有径向基函数内核的支持向量机 (SVM) 作为分类器,对从 AD 神经影像学倡议 (ADNI) 数据库中选择的 680 个受试者进行分类。实验结果验证了 ROI 可以通过 NV 正确表征,并且 LV 捕获的 ROI 之间的相关性在 AD 检测中起着重要作用。此外,与四种当前最先进方法的一系列比较证明了 SSBIN 方法具有更高的 AD 检测性能。
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