Implementación de un modelo predictive basado en redes neuronales convolucionales 3D en el paso de deterioro cognitivo leve a Alzheimer sobre imágenes por resonancia magnética

María Camila Herrán Castaño, Jonnatan Arias Garcia, Walter Serna Serna, Álvaro Ángel Orozco Gutiérrez, David Augusto Cardenas Peña
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Abstract

La enfermedad del Alzheimer es un trastorno neurológico que causa la pérdida de autonomía y memoria en las personas que la padecen. Debido al aumento de casos de este padecimiento y la falta de precisión de las herramientas de diagnóstico se da paso al desarrollo de nuevas herramientas capaces de disminuir esta problemática. El objetivo principal de este trabajo investigativo es implementar un modelo de red neuronal convolucional tridimensional con estructura base tipo AlexNet3D para obtener la predicción de un posible diagnóstico de la enfermedad Alzheimer (AD) a partir del análisis de imágenes por resonancia magnética, utilizando como etapa temprana el síndrome de deterioro cognitivo leve (MCI). Este proyecto brindará la explicación de cada fase planteada, las cuales fueron dividas en selección de las bases de datos, elección de características, procesamiento de los datos, desarrollo del modelo para su entrenamiento y validación, y por último, resultados obtenidos a partir de las pruebas de predicción. Con las cuales pudo obtenerse un porcentaje del 72,222 %, permitiendo catalogar al modelo K-Net95 como una red estable y eficiente, a pesar de las limitaciones computacionales a las que se vio limitado el proyecto.
基于三维卷积神经网络的预测模型在磁共振成像上从轻度认知障碍向阿尔茨海默病转变的过程中的应用。
阿尔茨海默病是一种神经系统疾病,会导致患者丧失自主能力和记忆力。由于这种疾病的病例数量不断增加,而诊断工具又缺乏精确性,因此人们正在开发能够减少这一问题的新工具。这项研究工作的主要目的是利用 AlexNet3D 类型的基础结构实施一个三维卷积神经网络模型,以轻度认知障碍综合征(MCI)为早期阶段,通过分析磁共振图像预测阿尔茨海默病(AD)的可能诊断结果。本项目将对每个阶段进行说明,这些阶段分为数据库选择、特征选择、数据处理、用于训练和验证的模型开发,最后是预测测试获得的结果。尽管该项目受到计算能力的限制,但K-Net95模型仍被归类为一个稳定而高效的网络。
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