論文の概要: Multi-Task Adversarial Variational Autoencoder for Estimating Biological Brain Age with Multimodal Neuroimaging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2411.10100v1
- Date: Fri, 15 Nov 2024 10:50:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2024-11-18 15:39:13.809519
- Title: Multi-Task Adversarial Variational Autoencoder for Estimating Biological Brain Age with Multimodal Neuroimaging
- Title(参考訳): マルチモーダル・ニューロイメージングによる生体脳年齢推定のためのマルチタスク適応変分オートエンコーダ
- Authors: Muhammad Usman, Azka Rehman, Abdullah Shahid, Abd Ur Rehman, Sung-Min Gho, Aleum Lee, Tariq M. Khan, Imran Razzak,
- Abstract要約: 我々は、脳年齢予測を改善するために設計された独自のディープラーニングフレームワークであるMultitask Adversarial Variational Autoencoderを提案する。
このモデルは潜在変数を汎用的およびユニークなコードに分離し、共有およびモダリティ固有の特徴を分離する。
マルチタスク学習と性分類を付加的なタスクとして統合することにより、モデルが性固有の老化パターンをキャプチャする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.610253537046692
- License:
- Abstract: Despite advances in deep learning for estimating brain age from structural MRI data, incorporating functional MRI data is challenging due to its complex structure and the noisy nature of functional connectivity measurements. To address this, we present the Multitask Adversarial Variational Autoencoder, a custom deep learning framework designed to improve brain age predictions through multimodal MRI data integration. This model separates latent variables into generic and unique codes, isolating shared and modality-specific features. By integrating multitask learning with sex classification as an additional task, the model captures sex-specific aging patterns. Evaluated on the OpenBHB dataset, a large multisite brain MRI collection, the model achieves a mean absolute error of 2.77 years, outperforming traditional methods. This success positions M-AVAE as a powerful tool for metaverse-based healthcare applications in brain age estimation.
- Abstract(参考訳): 構造的MRIデータから脳年齢を推定する深層学習の進歩にもかかわらず、機能的MRIデータの導入は、その複雑な構造と機能的接続測定のノイズの性質のために困難である。
そこで我々は,マルチモーダルMRIデータ統合による脳年齢予測の改善を目的とした,独自のディープラーニングフレームワークであるMultitask Adversarial Variational Autoencoderを提案する。
このモデルは、潜在変数を汎用的およびユニークなコードに分離し、共有およびモダリティ固有の特徴を分離する。
マルチタスク学習と性分類を付加的なタスクとして統合することにより、モデルが性固有の老化パターンをキャプチャする。
大規模なマルチサイト脳MRI収集であるOpenBHBデータセットに基づいて評価され、平均絶対誤差は2.77年であり、従来の手法より優れている。
この成功により、M-AVAEは脳年齢推定におけるメタバースベースの医療応用の強力なツールとして位置づけられる。
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