基于多维网络空间特征融合的脑疾病模式识别研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:robinlaikankan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脑疾病的致病机理复杂,使得临床上对脑疾病患者的诊断工作变得十分困难。近些年来,随着电生理信号采集、医学影像等技术的日渐成熟,基于数据驱动的脑疾病预测与诊断,已成为新的研究热点。通过对脑电、脑影像数据中内隐特征差异的发掘,也有利于实现对脑疾病发病机制的探究。但现有的大多数研究在表征数据的特征时通常采用单一模式、全局属性等低维特征,在表征与脑疾病相关的复杂脑网络时,它们所包含的信息往往缺乏有效的辨别能力。为此,我们尝试通过刻画脑网络的空间模式,以及融合多维网络的空间特征的方式,以期实现对与脑疾病相关群体的高精度识别。为探究这种方法的泛用性,我们在本文中选取了癫痫、精神分裂症和老化人群三个具有代表性的脑疾病相关群体,在相应数据集上开展本文的工作。针对临床上无结构异常难治性癫痫患者极易同药物可控型癫痫患者产生误诊的问题,我们首先尝试基于静息态头皮脑电信号,实现对两类患者的识别。通过网络在组水平上的比较,我们证明了左侧颞叶等脑区的beta频段大脑活动在表征两类患者差异时的重要性。在其基础之上,我们基于网络的空间模式特征,探究多维网络空间特征的融合对识别癫痫脑网络的影响。结果表明,在功能网络与效应网络融合的空间特征下,对两类患者的识别准确率提升到96.67%,对比单网络特征下的90.00%准确率,这种融合的网络特征具有明显优势。为探究该结论的泛用性,在老化研究和精神分裂症研究磁共振影像数据集上,基于功能和结构两种不同网络,探究多维网络空间特征的融合对识别效果的影响。通过引入扩散映射嵌入的方法,我们发现不同的空间特征融合方式对识别效果的影响也存在差异。结果表明,基于有效融合的空间特征,可使老化数据集的识别准确率从90.00%提升到91.15%,而在精神分裂症数据集中,识别准确率则由77.50%提升到87.50%。综上,本文基于脑网络分析以及不同的网络特征分析方法,分别在癫痫脑电,以及老化研究和精神分裂症磁共振影像数据集上,探究了多维网络空间特征融合方式对脑疾病识别效果的影响。本文的结果说明网络空间特征融合对脑疾病相关的复杂网络有着良好的表征效果,并具有很强的泛用性。它不仅有利于实现对脑疾病的高精度识别,还可为探究脑疾病的病理机制提供新的视角。
其他文献
目前国内对深层页岩气的开发力度越来越大,对高密度、超高密度的钻井液需求愈发明显,由于油基钻井液具有抑制性强、抗高温、润滑性好等优势,在页岩气钻探中占有重要的地位。本文通过研制的主乳化剂EMUL-2及辅乳化剂COAT-2构建低切力高密度、超高密度柴油基钻井液,来满足深井超深井的钻井使用。实验数据表明,在高密度2.20 g/cm~3、2.40 g/cm~3的情况下,通过实验优选,所构建体系性能良好,粘
期刊
<正>任何不利于备孕期夫妇生殖健康和儿童早期发育的环境污染物,都容易造成不孕不育或出生缺陷等不良孕产结局。随着社会的发展和生活方式的复杂化,环境污染物也越来越多。其中,重金属因来源广,难降解且污染持久,而受到广泛关注。那么,重金属是什么,日常生活该如何有效避免呢,让我们一起来了解吧。
期刊
汉语与日语虽同样使用汉字,但在语言结构上有明显的不同,这一差异在对源语和译语同步性要求较高的同声传译中表现得尤为明显。笔者在接触同声传译之前,曾认为有稿同传时译员手中有讲稿参考,相较于无稿同传更易于把握讲者说话内容,因此有稿同传难度更低。但实际上,在同传时,译员在极为有限的时间里,既要听辨讲者的源语,又要同步产出译语,本身对译员来说就是一个复杂且困难的任务,有稿同传的情况下,译员还需要分配一定的精
学位
急性肾损伤(Acute Kidney Injury,AKI)具有发病快、死亡率高、预后差的特点。临床医生诊断AKI时通常关注血清肌酐的变化情况,但是患者在确诊的同时往往已经发生了AKI,错失了治疗的最佳时机,因此有必要研究在临床中能够提前快速预测AKI的方法。大数据时代的到来以及机器学习和深度学习的发展使得人工智能辅助医学提供了可能。近年来,国内外学者对AKI的预测进行了许多研究,但是大多数研究无
学位
非流利性是自然言语产出的重要特征之一。而近年来法国新闻媒体在口头报道中出现的不断重复、频繁改口现象,更像是引领了非流利性表达的“新潮流”。正如人们在日常口头交流中会出现一定的改口、拖沓等非流利现象一样,口译作为以语言为媒介的翻译活动,在译语产出的过程中也不可避免地会遇到非流利现象。为探究汉法交替传译中非流利现象的成因及具体的应对策略,笔者对“2019女性领导力论坛”模拟会议进行案例分析。笔者参照马
学位
孤独症谱系障碍(Autism spectrum disorder,ASD)是一种神经发育障碍,患者表现出持续性的社交沟通障碍,并且出现限制重复的行为和活动。本研究对孤独症儿童的静息态脑电数据进行处理,寻找有效的脑电生理标志物,为孤独症的病理生理学提供有效的依据,推动其检测诊断的发展。本文首先基于脑网络对孤独症的严重程度进行了横向研究,探索了孤独症儿童在大脑发育上存在的异常,以及对孤独症儿童病情有指
学位
笔记是译员进行交替传译不可或缺的技巧之一,口译笔记的有效性在一定程度上影响着译员的翻译质量。本文以“2019女性领导力论坛”模拟会议为例,探讨汉法交替传译中笔记有效性不足的表现以及应对策略。在本文中,笔者首先对口译笔记的概念、作用及重要性进行界定和讨论。其次,笔者将介绍“2019女性领导力”模拟会议交传的具体过程,总结出笔者在此次模拟会议中笔记有效性不足的表现概况。再次,笔者选取具体实例分析现场遇
学位
钻井过程中钻屑未能及时返出井眼,提高了岩屑之间互相黏结的可能性,导致泥球的形成,降低了钻井效率,恶化作业环境。筛选的季铵盐类润湿剂MOWET分子一端为季铵基团,可插入黏土晶层间,对黏土具有较好的抑制作用,MOWET分子另一端为非极性疏水长链可包裹岩屑,可使具有亲水性能的岩屑润湿反转,颗粒能在油相中较好地分散和悬浮,不易黏附和聚结成球。另外,MOWET分子可定向吸附在油水界面上,降低其界面张力,提高
期刊
从复杂的电生理信号中捕获信息流动一直以来都是热门研究领域,其中脑电(Electroencephalography,EEG)时变定向网络构建作为一种潜在的研究手段,它能在毫秒级的响应内研究脑区间的动态交互关系,帮助研究人员了解大脑如何有效适应信息处理以及解码认知过程背后的神经机制。然而,大多数由因果关系定义的定向信息交互推断方法仍离不开参数化模型搭建,即多元自适应自回归模型(Multivariate
学位
运动和运动想象不仅可以提高我们的运动技能,还能促进偏瘫患者的康复。基于运动或运动想象脑-机接口的研究,对大脑活动正常的瘫痪患者具有重要的应用价值。目前基于运动想象的研究主要集中在低频脑电,但它的空间分辨率低,特征提取的方法较繁琐,被试间的分类效果参差不齐。近年来,皮层脑电(Electrocorticography,ECo G)以空间分辨率高、高频信号保真度高等优点引起了广泛关注。研究表明,高频EC
学位