چکیده
در ده سال گذشته، نشان داده شده است که تصویربرداری عصبی یکی از ابزار بالقوه برای تشخیص بیماری آلزایمر (یا به اصطلاح AD) و مراحل پیش درآمد آن و تشخیص اختلال شناختی خفیف (یا به اصطلاح MCI) است و همچنین تلفیقی از روش های مختلفی است که میتواند اطلاعات تکمیلی بیشتری را برای افزایش دقت تشخیص ارائه نمایند. در اینجا ما با استفاده از تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (یا به اصطلاح MRI) و توموگرافیِ تابش پوزیترون (یا به اصطلاح PET)، بر روی دو موضوع بازنمایی ویژگی و همجوشی اطلاعات مالتی مودال تمرکز میکنیم. ما به منظور دستیابی به بهترین سطح دانش، روش هایی که در پژوهش های قبلی بیشتر مورد استفاده قرار گرفته اند را به کار میبریم و از ویژگی هایی همچون ضخامت قشر مغز، تراکم ماده خاکستری در MRI، شدت وکسل در PET و همچنین ترکیبی از این ویژگیهای مالتی مودال (این ویژگیها را میتوان به سادگی و با الحاق به یک بردار بزرگ و یا با انتقال به یک فضای کرنل با ابعاد بالا، ترکیب نمود) استفاده میکنیم. در این مقاله، ما برای سطح بالایی از نهفتگی و بازنمایی ویژگیهای به اشتراک گذاشته شده از روی روش های تصویربرداری عصبی، روش جدیدی را بر مبنای یادگیری عمیق ارائه میدهیم. ما بطور خاص از ماشین بولتزمن عمیق (یا به اختصار DBM) استفاده میکنیم؛ یک شبکه عمیق از یک ماشین بولتزمن محدود برای یافتن بازنمایی ویژگیهای سلسله مراتبی مخفی از روی یک تکه سه بعدی استفاده میکند، و سپس با استفاده از یک DBM مالتی مودال به ایجاد یک روش سیستماتیک برای بازنمایی ویژگی های مشترک براساس تکه های جفت شده ی MRI و PET میپردازد. برای ارزیابی تأثیر روش پیشنهاد شده، ما آزمایشاتمان را با استفاده از مجموعه داده ADNI انجام دادیم و نتایج این آزمایشات را با جدیدترین روشهای موجود مقایسه کردیم.
در سه مسأله ی دسته بندی باینری:
AD در مقایسه با NC (یا کنترل سلامت)؛
MCI در مقایسه با NC؛
MCI تبدیل یافته در مقایسه با MCI غیرتبدیل یافته؛
ما به ترتیب به حداکثر دقت 93.35%، 85.67% و 74.58% دسا یافته ایم، که عملکرد بهتری نسبت به روشهای رقیب داشته است. حتی با نگاه کردن به مدل آموزش دیده شده، نتیجه میگیریم که روش ارائه شده میتواند سلسله مراتب الگوهای نهفته ی پیچیده در هر دوی MRI و PET را کشف کند.
1-مقدمه
بیماری آلزایمر که با اختلال پیشرونده در عملکردهای شناختی و حافظه شناخته شده است، یکی از شایعترین عوامل زوال عقل در افراد مسن است. با توجه به گزارشی که اخیراً توسط انجمن آلزایمر منتشر شده است، هر ساله تعداد مبتلایان به آلزایمر در حال افزایش است؛ 10 تا 20% از افراد بالای 65 سال یا حتی مسنتر، دارای MCI یا اختلالات خفیف شناختی هستند که به عنوان یک مرحله ی پیش درآمد آلزایمر محسوب میشود. با این حال با توجه به اینکه دوره ی زمانی که درمان های سیمپتوماتیک میتوانند مؤثر باشند، محدود است پس تشخیص زودهنگام آلزایمر یا پیشآگهی های آن در کلینیک اهمیت بسیار بالایی دارد....
میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید.