Метод повышения шума для ранней диагностики нервно-психиатрической волчанки.
Аннотация
Нейропсихиатрическая системная волчанка (NPSLE), тяжелая болезнь, которая может повредить сердце, печень, почки и другие жизненно важные органы, часто связана с центральной нервной системой и даже приводит к смерти. Магнитная спектроскопия резонанса (MRS) — функциональная технология сканирования мозга, которая может обнаруживать концентрацию метаболитов в органах и тканях без инвазивного воздействия. Вместе с тем результаты ранней диагностики ЯИЭ с помощью традиционного анализа ССЗ по-прежнему являются неудовлетворительными. В настоящем документе мы предлагаем новый метод, основанный на генетическом алгоритме (GA) и обучении с использованием нескольких агентов для усиления (MARL) в целях повышения эффективности диагностической модели ЯИЭ. Во-первых, до начала обучения были стандартизированы данные спектроскопии протонного магнитного резонанса (1H-MRS) по 23 пациентам с ЯИЭ и 16-летнему санитарному контролю (HC). Во-вторых, мы принимаем MARL, назначая агенту для каждой функции для выбора оптимального подмножества характеристик. В-третьих, параметр ПМТС оптимизирован GA. Наш эксперимент показывает, что классификатор SVM, оптимизированный с помощью выбора параметров и оптимизации параметров, достигает 94,9% точности, 91,3% чувствительности, 100% специфичности и 0,87, что является лучшим показателем по сравнению с другими современными алгоритмами машинного обучения. Кроме того, наш метод является даже более эффективным, чем другие методы сокращения размеров, такие, как ПМТС, основанные на анализе основных компонентов (ПХА) и вариационном автоенкодере (VAE). Анализируя метаболиты, полученные MRS, мы считаем, что этот метод может обеспечить надежные результаты классификации для врачей и может быть эффективно использован для ранней диагностики этого заболевания.
Название и аннотация на языке оригинала
A noise-immune reinforcement learning method for early diagnosis of neuropsychiatric systemic lupus erythematosus.
The neuropsychiatric systemic lupus erythematosus (NPSLE), a severe disease that can damage the heart, liver, kidney, and other vital organs, often involves the central nervous system and even leads to death. Magnetic resonance spectroscopy (MRS) is a brain functional imaging technology that can detect the concentration of metabolites in organs and tissues non-invasively. However, the performance of early diagnosis of NPSLE through conventional MRS analysis is still unsatisfactory. In this paper, we propose a novel method based on genetic algorithm (GA) and multi-agent reinforcement learning (MARL) to improve the performance of the NPSLE diagnosis model. Firstly, the proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) data from 23 NPSLE patients and 16 age-matched healthy controls (HC) were standardized before training. Secondly, we adopt MARL by assigning an agent to each feature to select the optimal feature subset. Thirdly, the parameter of SVM is optimized by GA. Our experiment shows that the SVM classifier optimized by feature selection and parameter optimization achieves 94.9% accuracy, 91.3% sensitivity, 100% specificity and 0.87 cross-validation score, which is the best score compared with other state-of-the-art machine learning algorithms. Furthermore, our method is even better than other dimension reduction ones, such as SVM based on principal component analysis (PCA) and variational autoencoder (VAE). By analyzing the metabolites obtained by MRS, we believe that this method can provide a reliable classification result for doctors and can be effectively used for the early diagnosis of this disease.
Предметные рубрики MeSH
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Ошибки и ограничения
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.
Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.