使用可解释人工智能的深度学习方法区分阿尔茨海默病和轻度认知障碍
本研究提出了一种混合深度学习集成框架,利用结构磁共振成像对阿尔茨海默病进行分类。该方法将灰质和白质切片作为输入,通过三个预训练卷积神经网络(ResNet50、NASNet和MobileNet)进行端到端微调,并结合堆叠集成学习策略与元学习器优化模型组合。在阿尔茨海默病神经影像倡议数据集上的评估表明,该方法在阿尔茨海默病与轻度认知障碍区分上达到99.21%的准确率,在轻度认知障碍与正常对照区分上达到91.02%的准确率,显著优于传统迁移学习和基础集成方法。此外,通过梯度加权类激活映射技术增强了模型可解释性,生成热力图突出显示灰质和白质切片中的关键区域,揭示影响模型决策的结构生物标志物,为神经退行性疾病诊断提供了稳健且可扩展的临床决策支持工具。

