m+Medelevator.RU
← Поиск публикаций
Journal of the neurological sciences · 2025

Глубокое изучение нейроимации нейродегенеративных заболеваний: искусство, вызовы и возможности.

СтатьяОбзорНазвание и аннотация: Машинный перевод · не проверен
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Akan Taymaz, Akan Sara, Alp Sait, Ledbetter Christina Raye, Tafti Ahmad P, Arevalo Octavio, Bhuiyan Mohammad Alfrad Nobel

Аннотация

Нейроимация обычно используется для диагностики нейродегенеративных заболеваний (НДД), что позволяет получить важные данные об изменениях мозга до появления клинических симптомов. Глубокое обучение (DL) нейроимации может улучшить раннюю диагностику и мониторинг заболеваний. Клиническое внедрение DL сопряжено с трудностями в деле точного представления реальных данных. Последние модели, особенно те, которые ориентированы на диагностическую категоризацию, достигли высокой точности, однако их применимость к пациентам ограничена. Сообщалось о противоречивых выводах, причем выводы небольших групп обобщают выводы без учета межсканеров, внутренних и межобъектных вариаций. Теоретически осуществимый метод предполагает сбор всеобъемлющего набора данных, охватывающего все демографические характеристики пациентов, но это сопряжено с практическими проблемами, включая согласование, неполноту данных, дисбаланс классов и значительные затраты. В настоящее время исследования также сосредоточены главным образом на таких распространенных НИЗ, как болезнь Альцгеймера (AD) и болезнь Паркинсона (PD). Этот вклад расширяет литературную базу за счет изучения более широкого спектра НИЗ, изучения последних достижений в применении алгоритмов глубокого обучения к нейроимизации анализа для диагностики и мониторинга НИЗ, включая AD, Frontotemporal Dementia (FTD), деменцию тела Льюи, PD, болезнь Хантингтона, амиотропический боковой склероз и множественный склероз. Мы подчеркиваем, как эти подходы применяются к пространственной/временной информации, имеющейся в данных об объеме изображений мозга. В заключение мы обсуждаем проблемы, связанные с использованием воксельных, платных, РОИ и кусочковых подходов к изображениям объема мозга. Эти проблемы еще более усугубляются такими проблемами, как межобъектная и межсканерная изменчивость, несбалансированность классов в медицинских наборах данных и нехватка точных аннотированных данных, все из которых влияют на эффективность и общий характер моделей глубокого обучения.
Оригинал публикации

Deep Learning in neuroimaging for neurodegenerative diseases: State-of-the art, Challenges, and Opportunities.

Neuroimaging is commonly used to diagnose neurodegenerative diseases (NDDs), providing crucial insights into brain changes before clinical symptoms manifest. Deep learning (DL) for neuroimaging can improve early diagnosis and disease monitoring. Clinical implementation of DL faces challenges in accurately representing real-world data. Recent models, particularly those focused on diagnostic categorization, have achieved high accuracy, but their applicability to patients is limited. Conflicting inferences have been reported, with findings from small cohorts generalizing conclusions without considering inter-scanner, intra- and inter-site variations. A theoretically feasible method involves gathering a comprehensive dataset that encompasses all patient demographics, but this presents practical challenges including harmonization, data incompleteness, class imbalance, and substantial costs. Existing research has also mostly focused on common NDDs like Alzheimer's Disease (AD) and Parkinson's Disease (PD). This contribution expands the literature by looking at a wider range of NDDs, exploring the latest advancements in applying deep learning algorithms to neuroimaging analysis for the diagnosis and monitoring of NDDs, including AD, Frontotemporal Dementia (FTD), Lewy Body Dementia, PD, Huntington's Disease, Amyotrophic Lateral Sclerosis, and Multiple Sclerosis. We emphasize how these approaches are handling spatial/temporal information available in brain volume imaging data. We conclude by discussing the challenges associated with the use of voxel-based, patch-based, ROI-based, and slice-based approaches in brain volume imaging. These challenges are further compounded by issues such as inter-site and inter-scanner variability, class imbalances in medical datasets, and the scarcity of accurately annotated data, all of which impact the performance and generalizability of deep learning models.

Предметные рубрики MeSH

ИП Урсолов Владлен Сергеевич

ИНН 500118482352 · ОГРНИП 314500117700049

Реквизиты и контакты