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。
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