脑结构年龄——一种用于多疾病分类的新生物标志物
计算机视觉与模式识别
2023-04-14 v1
摘要
年龄是描述正常衰老轨迹中预期大脑解剖状态的重要变量。偏离该规范性衰老轨迹可能为神经疾病提供一些线索。在神经影像学中，预测脑年龄被广泛用于分析不同疾病。然而，仅使用脑年龄差（即实际年龄与估计年龄之差）信息对于疾病分类问题可能信息量不足。在本文中，我们提出通过结构磁共振成像估计脑结构年龄，以扩展全局脑年龄的概念。为此，首先使用深度学习模型集成来估计三维衰老图（即体素级年龄估计）。然后，使用三维分割掩码获得最终的脑结构年龄。该生物标志物可用于多种情形。首先，它能够在群体水平上准确估计脑年龄以进行异常检测。在此情形下，我们的方法优于几种最先进(state-of-the-art)的方法。其次，脑结构年龄可用于计算各脑结构相对于正常衰老过程的偏离。该特征可用于主体层面的多疾病分类任务中以实现准确的鉴别诊断。最后，个体的脑结构年龄偏离可被可视化，提供关于脑异常的某些见解，并在真实医疗情境中帮助临床医生。
引用
@article{arxiv.2304.06591,
title = {Brain Structure Ages -- A new biomarker for multi-disease classification},
author = {Huy-Dung Nguyen and Michaël Clément and Boris Mansencal and Pierrick Coupé},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.06591},
year = {2023}
}