卷积神经网络在轻度认知障碍中的影像学研究进展
2021-11-29李晓陵王敬贤李昂李孟曹丹娜王丰崔璇姚春丽蔡丽娜
李晓陵,王敬贤,李昂,李孟,曹丹娜,王丰*,崔璇,姚春丽,蔡丽娜
作者单位:1.黑龙江中医药大学附属第一医院,哈尔滨 150040;2.黑龙江中医药大学研究生院,哈尔滨 150040;3.哈尔滨医科大学公共卫生学院,哈尔滨 150081
轻度认知障碍(mild cognitive impairment,MCI)是阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的早期表现,MCI常被误判为正常衰老,而其中三分之一的MCI患者在5年内可转变为AD[1-2]。AD是一种不可逆的进行性脑病,目前尚无有效治疗方法,造成了沉重的社会经济压力[3]。因此,对MCI患者进行早期筛查、及时干预、对症治疗,防止其转化为AD,具有重要的临床应用价值。
神经影像成像技术是临床诊断MCI的重要检查手段,磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)和正电子发射断层扫描(positron emission tomography,PET)常用于鉴定与MCI相关的结构和分子生物标记物[4]。其中,MRI因非侵入、无电离、无辐射、价格适中等优点,具有较高的临床普及率,被认为是MCI研究中的首要影像诊断方法[5]。有研究显示海马、颞叶等脑区在认知功能下降前,就已经出现了结构或功能变化,这些改变是MCI诊断的特异性标志[6]。
随着人工智能(artificial intelligence,AI)在肺结节检出、胶质瘤分级和骨折诊断等影像判读领域的飞速发展,与影像技术相结合的大规模、高维度、多模态神经影像技术在认知研究方面日益成熟[7-9]。卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)是AI领域中一个迅速发展的深度学习(deep learning,DL)模型,也是影像学领域的最新技术之一,在图像识别与分类中大放异彩[10-11]。迄今为止,CNN及其众多衍生模型在神经影像识别领域均取得多项重大进展。基于以上情况,笔者以此为线索,探讨其在MCI领域的研究现状与未来发展方向。……
