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融合先验知识的连边功能连接震后PTSD分类方法
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作者 罗昌宇 张俊然 +3 位作者 莫贤 朱鸿儒 孙昂 伍雅嘉 《南京大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第5期793-803,共11页
在临床上提取创伤后应激障碍诊断(Post-Traumatic Stress Disorder,PTSD)患者的特异性神经影像特征同时构建其分类诊断模型具有重要意义.与传统的神经影像分类模型相比,提出了利用先验知识仅提取重要脑区信息以减少大量含噪信号,同时将... 在临床上提取创伤后应激障碍诊断(Post-Traumatic Stress Disorder,PTSD)患者的特异性神经影像特征同时构建其分类诊断模型具有重要意义.与传统的神经影像分类模型相比,提出了利用先验知识仅提取重要脑区信息以减少大量含噪信号,同时将传统功能连接替换成连边功能连接进行特征提取,并提出递归特征消除-多层感知机(Recursive Feature Elimination-Multilayer Perceptron,RFE-MLP)分类模型,以提高地震后PTSD与地震后非PTSD对照组的分类诊断准确性.首先,针对全脑中有大量含噪信号,利用先验知识提取PTSD相关脑区,着重于地震后PTSD相关脑区的特征构建;其次,利用连边功能连接替换传统的节点功能连接,以获得大脑功能连接的高阶特征信息;最后,提出了RFE-MLP分类诊断模型,自适应学习模型权重信息,提高地震后PTSD的诊断准确率.实验结果显示,在五折交叉验证下对地震后PTSD患者与地震后健康对照组的静息态功能磁共振数据(Resting-State Functional Magnetic Resonance Imaging,rs-fMRI)的分类准确性(Accuracy,ACC)、敏感度(Sensitivity,SEN)、特异性(Specificity,SPE)和ROC曲线下面积(Area under Curve,AUC)分别达到92.5%,93.5%,92.1%和94.8%,且发现左额中回(Frontal_Mid_L)与地震后PTSD严重程度相关性最高.研究结果证明,该方法能够从磁共振数据中提取更多的关键特征信息,提高了地震后PTSD的分类诊断准确率,有利于找到PTSD的特异性脑区.该方法可以进一步用于其他PTSD类型的分类诊断和特异性脑区定位. 展开更多
关键词 PTSD 连边功能连接 rfe-mlp rs-fMRI
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