論文の概要: Depression Diagnosis and Drug Response Prediction via Recurrent Neural
Networks and Transformers Utilizing EEG Signals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.06033v1
- Date: Thu, 9 Mar 2023 09:15:19 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-03-13 14:25:43.796959
- Title: Depression Diagnosis and Drug Response Prediction via Recurrent Neural
Networks and Transformers Utilizing EEG Signals
- Title(参考訳): 脳波信号を用いたニューラルネットワークとトランスフォーマによるうつ病診断と薬物応答予測
- Authors: Abdolkarim Saeedi, Arash Maghsoudi, Fereidoun Nowshiravan Rahatabad
- Abstract要約: うつ病は最も一般的な精神疾患の1つであるが、研究と臨床の両方ではまだ理解されていない。
脳波信号を用いたMDD患者の大うつ病(MDD)診断法と薬物応答予測法を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The Early diagnosis and treatment of depression is essential for effective
treatment. Depression, while being one of the most common mental illnesses, is
still poorly understood in both research and clinical practice. Among different
treatments, drug prescription is widely used, however the drug treatment is not
effective for many patients. In this work, we propose a method for major
depressive disorder (MDD) diagnosis as well as a method for predicting the drug
response in patient with MDD using EEG signals. Method: We employ transformers,
which are modified recursive neural networks with novel architecture to
evaluate the time dependency of time series effectively. We also compare the
model to the well-known deep learning schemes such as CNN, LSTM and CNN-LSTM.
Results: The transformer achieves an average recall of 99.41% and accuracy of
97.14% for classifying normal and MDD subjects. Furthermore, the transformer
also performed well in classifying responders and non-responders to the drug,
resulting in 97.01% accuracy and 97.76% Recall. Conclusion: Outperforming other
methods on a similar number of parameters, the suggested technique, as a
screening tool, seems to have the potential to assist health care professionals
in assessing MDD patients for early diagnosis and treatment. Significance:
Analyzing EEG signal analysis using transformers, which have replaced the
recursive models as a new structure to examine the time dependence of time
series, is the main novelty of this research.
- Abstract(参考訳): うつ病の早期診断と治療は効果的な治療に不可欠である。
うつ病は最も一般的な精神疾患の1つであるが、研究と臨床の両方ではまだ理解されていない。
様々な治療において、処方薬は広く用いられているが、多くの患者には有効ではない。
本研究では,大うつ病(MDD)の診断法と,脳波信号を用いたMDD患者の薬物応答の予測法を提案する。
方法: 時系列の時間依存性を効果的に評価するために,新しいアーキテクチャを持つ再帰的ニューラルネットワークを改良したトランスフォーマーを用いる。
また,このモデルを,CNN,LSTM,CNN-LSTMなどのよく知られたディープラーニング手法と比較する。
結果: 変圧器は平均99.41%のリコールと97.14%の精度で正常とmddを分類できる。
さらに、トランスフォーマーは反応剤や非応答薬の分類にも優れ、97.01%の精度と97.76%のリコールが得られた。
結論: 同様のパラメータの他の手法よりも, スクリーニングツールとして, 早期診断および治療のためのMDD患者の評価において, 医療専門家を支援する可能性が示唆された。
意義: 時系列の時間依存性を調べるために再帰的モデルを新しい構造に置き換えたトランスフォーマーを用いた脳波信号解析が本研究の主な新規性である。
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