从 T1 加权 MRI 预测青少年大脑流体智力的性别差异
神经元与认知
2019-08-08 v1 图像与视频处理
摘要
流体智力被定义为推理和解决前所未见问题的能力。在功能磁共振成像和弥散张量成像等磁共振成像序列中已发现与流体智力的联系。作为 2019 年青少年大脑认知发育神经认知预测挑战赛的一部分，我们试图从 T1 加权 MRI 中预测 9-10 岁儿童的流体智力。数据包括用于训练和内部验证的 3739 名受试者以及用于外部验证的 415 名受试者的图谱对齐的体积 T1W 图像、图谱定义的分割区域、年龄和性别。我们训练了性别特定的卷积神经网络和随机森林模型来预测流体智力。对于卷积模型，使用与 SRI24 脑图谱对齐的去颅骨体积 T1W 图像进行训练。分割图谱区域的体积以及每个受试者的年龄用于训练随机森林回归模型。性能使用预测的均方误差来衡量。随机森林模型取得了比 CNN 更低的均方误差。此外，外部验证数据中女性的均方误差优于男性（60.68 对 80.74），综合均方误差为 70.83。我们的结果表明，仅从体积 T1W MRI 特征预测流体智力的模型在分别对男性和女性数据进行训练时可能表现更好。然而，我们模型的性能表明，除了现有数据之外，还需要更多信息才能对流体智力做出准确预测。
引用
@article{arxiv.1908.02333,
title = {Sex differences in predicting fluid intelligence of adolescent brain from T1-weighted MRIs},
author = {Sara Ranjbar and Kyle W. Singleton and Lee Curtin and Susan Christine Massey and Andrea Hawkins-Daarud and Pamela R. Jackson and Kristin R. Swanson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.02333},
year = {2019}
}
备注
8 pages plus references, 2 figures, 2 tables. Submission to the ABCD Neurocognitive Prediction Challenge at MICCAI 2019