論文の概要: Predicting Tau Accumulation in Cerebral Cortex with Multivariate MRI
Morphometry Measurements, Sparse Coding, and Correntropy
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2110.10709v1
- Date: Wed, 20 Oct 2021 18:05:33 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-10-22 18:41:46.819007
- Title: Predicting Tau Accumulation in Cerebral Cortex with Multivariate MRI
Morphometry Measurements, Sparse Coding, and Correntropy
- Title(参考訳): 多変量MRI形態計測,スパース符号化,コレントロピーによる大脳皮質の Tau 蓄積予測
- Authors: Jianfeng Wu, Wenhui Zhu, Yi Su, Jie Gui, Natasha Lepore, Eric M.
Reiman, Richard J. Caselli, Paul M. Thompson, Kewei Chen, Yalin Wang
- Abstract要約: アルツハイマー病(AD)の徴候の1つは、人間の脳にタウプラークが蓄積されていることである。
タウ病理診断の現在の方法は、侵襲的(腰椎穿刺)か、非常に高価で広く利用できない(タウPET)。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 18.81651314175103
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Biomarker-assisted diagnosis and intervention in Alzheimer's disease (AD) may
be the key to prevention breakthroughs. One of the hallmarks of AD is the
accumulation of tau plaques in the human brain. However, current methods to
detect tau pathology are either invasive (lumbar puncture) or quite costly and
not widely available (Tau PET). In our previous work, structural MRI-based
hippocampal multivariate morphometry statistics (MMS) showed superior
performance as an effective neurodegenerative biomarker for preclinical AD and
Patch Analysis-based Surface Correntropy-induced Sparse coding and max-pooling
(PASCS-MP) has excellent ability to generate low-dimensional representations
with strong statistical power for brain amyloid prediction. In this work, we
apply this framework together with ridge regression models to predict Tau
deposition in Braak12 and Braak34 brain regions separately. We evaluate our
framework on 925 subjects from the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative
(ADNI). Each subject has one pair consisting of a PET image and MRI scan which
were collected at about the same times. Experimental results suggest that the
representations from our MMS and PASCS-MP have stronger predictive power and
their predicted Braak12 and Braak34 are closer to the real values compared to
the measures derived from other approaches such as hippocampal surface area and
volume, and shape morphometry features based on spherical harmonics (SPHARM).
- Abstract(参考訳): バイオマーカーによるアルツハイマー病(AD)の診断と治療がブレークスルー予防の鍵となる可能性がある。
ADの目印の1つは、ヒト脳におけるタウプラークの蓄積である。
しかし、現在のタウ病検出法は、侵襲的(腰椎穿刺)か、非常に高価で広く利用できない(タウPET)。
前回の研究で, 構造的MRIを用いた海馬多変量解析(MMS)は, 脳アミロイド予測のための強力な統計力を持つ低次元表現を生成する能力に優れ, 表面コレントロピー誘発スパース符号化(PASCS-MP)に有効な神経変性バイオマーカーとして優れた性能を示した。
本研究では,尾根回帰モデルを用いて,Braak12とBraak34の脳領域におけるTau沈着を別々に予測する。
アルツハイマー病の神経画像化イニシアチブ (adni) から得られた925名について検討した。
各被験者は、ほぼ同時に収集されたPET画像とMRIスキャンからなる1対のペアを持つ。
実験結果から,我々のmmsとpass-mpからの表現はより強い予測力を有し,予測されたbraak12とbraak34は海馬表面積や容積といった他の手法による測定値よりも実際の値に近いこと,球面高調波(spharm)に基づく形状モーフォメトリーの特徴が示唆された。
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