論文の概要: Robust Brain Age Estimation via Regression Models and MRI-derived
Features
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2306.05514v1
- Date: Thu, 8 Jun 2023 19:07:22 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-06-12 15:46:11.558564
- Title: Robust Brain Age Estimation via Regression Models and MRI-derived
Features
- Title(参考訳): 回帰モデルとMRI特徴を用いたロバスト脳年齢推定
- Authors: Mansoor Ahmed, Usama Sardar, Sarwan Ali, Shafiq Alam, Murray
Patterson, Imdad Ullah Khan
- Abstract要約: 本稿では,Open Big Healthy Brain (OpenBHB)データセットを用いた新しい脳年齢推定フレームワークを提案する。
提案手法は,MRIから得られた3つの領域的特徴と回帰モデルを統合し,脳年齢を高精度に推定する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.028990630951476
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The determination of biological brain age is a crucial biomarker in the
assessment of neurological disorders and understanding of the morphological
changes that occur during aging. Various machine learning models have been
proposed for estimating brain age through Magnetic Resonance Imaging (MRI) of
healthy controls. However, developing a robust brain age estimation (BAE)
framework has been challenging due to the selection of appropriate MRI-derived
features and the high cost of MRI acquisition. In this study, we present a
novel BAE framework using the Open Big Healthy Brain (OpenBHB) dataset, which
is a new multi-site and publicly available benchmark dataset that includes
region-wise feature metrics derived from T1-weighted (T1-w) brain MRI scans of
3965 healthy controls aged between 6 to 86 years. Our approach integrates three
different MRI-derived region-wise features and different regression models,
resulting in a highly accurate brain age estimation with a Mean Absolute Error
(MAE) of 3.25 years, demonstrating the framework's robustness. We also analyze
our model's regression-based performance on gender-wise (male and female)
healthy test groups. The proposed BAE framework provides a new approach for
estimating brain age, which has important implications for the understanding of
neurological disorders and age-related brain changes.
- Abstract(参考訳): 生物学的脳年齢の決定は、神経疾患の評価と加齢に伴う形態変化の理解において重要なバイオマーカーである。
健康制御の磁気共鳴画像(MRI)を用いて脳年齢を推定する機械学習モデルが提案されている。
しかし、適切なMRI特徴の選択とMRI取得のコストが高いため、堅牢な脳年齢推定(BAE)フレームワークの開発は困難である。
そこで本研究では,T1-weighted (T1-w) 脳MRIによる6歳から86歳までの健常者3965名を対象に,多地点で公開されている新しいベンチマークデータセットであるOpen Big Healthy Brain (OpenBHB) を用いた新しいBAEフレームワークを提案する。
3つのmriから派生した領域的特徴と異なる回帰モデルを統合し, 平均絶対誤差(mae)を3.25年と高精度な脳年齢推定を行い, フレームワークのロバスト性を示す。
また,性別別(男性および女性)健康検査群における回帰に基づく評価も分析した。
提案したBAEフレームワークは、神経疾患の理解と加齢に伴う脳変化に重要な意味を持つ脳年齢を推定するための新しいアプローチを提供する。
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