基于深度学习的阿尔茨海默病多分类研究使用MRI数据集Novel Deep Learning for Multi-class Classification of Alzheimer's in Disability using MRI Datasets

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.frontiersin.org澳大利亚 - 英文2025-07-16 22:20:40 - 阅读时长2分钟 - 616字
本研究提出了一种基于迁移学习的方法,利用MRI数据集实现对阿尔茨海默病(AD)多类别的精准分类,并通过结合Inception和ResNet架构设计了一种新的卷积神经网络模型“IncepRes”,显著提升了分类准确率,为阿尔茨海默病的认知和功能障碍管理提供了自动化工具。
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基于深度学习的阿尔茨海默病多分类研究使用MRI数据集

阿尔茨海默病(AD)是一种最常见的神经退行性疾病,通常会导致记忆丧失、困惑、语言困难以及运动协调问题。尽管已有多种机器学习(ML)和深度学习(DL)算法被用于从MRI扫描中识别阿尔茨海默病(AD),但由于相邻类别之间存在共同特征,精确分类AD类别仍然具有挑战性。

本研究提出了基于迁移学习的方法,用于从MRI扫描中提取特征,以实现不同AD类别的多分类。在两个公开可用的数据集(即ADNI和OASIS)以及一个合并了ADNI和OASIS的混合数据集上,分别应用了四种基于迁移学习的特征提取器,即ResNet152、VGG16、InceptionV3和MobileNet。每个数据集均包含四个类别:中度(MoD)、轻度(MD)、极轻度痴呆(VMD)和非痴呆(ND)。结果表明,在四种迁移学习方法中,改进版的ResNet152V2是最优的特征提取器。

接下来,通过将改进版的ResNet152V2作为特征提取器,我们提出了一种基于卷积神经网络的模型——“IncepRes”。该模型通过融合Inception和ResNet架构实现了对AD类别的多分类。结果表明,我们提出的模型在ADNI、OASIS和合并数据集上的标准准确率分别达到了96.96%、98.35%和97.13%,优于其他竞争性的深度学习结构。

我们希望所提出的框架能够自动实现对各种AD类别的精准分类,从而为与AD相关的认知和功能障碍提供及时的管理和治疗方案。


(全文结束)

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