【摘 要】
：
精神分裂障碍是一种重性精神类疾病,在世界卫生组织关于精神疾病的排行榜中,精神分裂障碍位列榜首,成为对人类危害最大的精神疾病。然而目前临床上对精神分裂障碍的检测存在早期患者就诊率低、治疗周期长和终身治愈率低等问题,另一方面,临床上对精神分裂障碍的诊断过于依赖医生的主观经验,缺少基于有效生理评价指标的客观化辅助手段。针对以上问题,本文提出一种将功能近红外光谱成像（functional NearInfr
论文部分内容阅读
精神分裂障碍是一种重性精神类疾病,在世界卫生组织关于精神疾病的排行榜中,精神分裂障碍位列榜首,成为对人类危害最大的精神疾病。然而目前临床上对精神分裂障碍的检测存在早期患者就诊率低、治疗周期长和终身治愈率低等问题,另一方面,临床上对精神分裂障碍的诊断过于依赖医生的主观经验,缺少基于有效生理评价指标的客观化辅助手段。针对以上问题,本文提出一种将功能近红外光谱成像（functional NearInfrared Spectroscopy,fNIRS）技术与信息技术相结合的精神分裂障碍评估模型,以前额叶血氧浓度信号作为评估被试精神状态的生理指标,研究精神分裂障碍患者和健康被试在正性、中性和负性三种情感刺激下血氧信号的差异性特征,然后利用机器学习和深度学习算法对精神分裂障碍患者进行识别研究,为临床上精神分裂障碍的诊断提供了新的研究思路。论文的主要工研究工作汇总如下:（1）基于fNIRS的血氧信号采集系统的构建。以三种情绪效价（正性、中性和负性）的情感词作为刺激材料,使用fNIRS设备记录被试在情感词刺激下前额叶血氧浓度信号的变化情况,得到精神分裂障碍患者和健康被试在三种刺激下的前额叶22通道血氧浓度数据。（2）基于fNIRS时域特征的精神分裂障碍识别研究。首先通过激活分析的方法,研究精神分裂障碍患者和健康被试前额叶激活状况的差异。然后利用三种情感词语刺激下的血氧浓度信号,分别提取时域统计特征和基于矢量的相位特征,对精神分裂障碍患者和健康人两种类型的特征进行比较分析,探究精神分裂障碍的fNIRS异常特征指标,最后我们将差异性特征作为特征向量,利用机器学习模型,对精神分裂障碍患者和健康被试进行分类识别。实验结果表明:在使用统计特征对精神分裂障碍患者和健康被试进行分类时,标准差和曲线下面积两个指标的组合取得了较好的分类结果,负性刺激下SVM的分类准确率为76.1%,F1-分数为75.2%;在使用基于矢量的相位特征进行分类时,脑血容量（ΔCBV）和氧交换量（ΔCOE）两个指标的组合取得好的分类结果,负性刺激下SVM的分类准确率为94.7%,F1-分数为94.7%。（3）fNIRS脑网络研究及基于时空融合特征的精神分裂障碍检测。首先通过计算22个通道含氧血红蛋白信号皮尔逊相关系数的方法,构建精神分裂障碍患者和健康被试在三种刺激下的脑网络,通过对脑网络属性的比较分析精神分裂障碍患者和健康被试脑网络结构的差异性。最后将功能连接矩阵作为fNIRS信号的空间特征,以特征拼接的方式将时域统计特征和空间特征进行融合,使用神经网络的模型探索基于fNIRS时空融合特征的精神分裂障碍识别算法。实验结果表明,使用融合特征进行分类时可以较好地区分精神分裂障碍患者和健康被试,最高的识别准确率达到了91.5%。
其他文献
在机器学习领域中,不平衡数据的分类问题是一个重要的研究话题。不平衡数据是指在分类数据中某些类别的样本数量明显高于其他类别的样本数量的情况。这种数据分布会使传统分类算法的结果偏向于多数类。但在很多实际情况中,对少数类的正确识别更加重要,比如医疗诊断、欺诈检测、故障分析等。特征选择是解决不平衡数据分类问题的一类有效方法。它可以选出有利于识别少数类的特征子集以平衡分类结果。本文从特征选择方法入手研究不平
第一部分:尿酸与糖在2型糖尿病性黄斑水肿的相关性研究目的:通过检测分析房水和血液指标探究尿酸（uric acid,UA）与糖在糖尿病性黄斑水肿（diabetic macular edema,DME）中的相关性。方法:本研究共纳入DME患者166名（DME组）,无糖尿病性视网膜病变（diabetic retinopathy,DR）的2型糖尿病患者161名（DM without DR组）,诊断年龄相关
链接预测可以发现和预测网络中丢失的链接以及未来可能出现的新链接,并有助于研究网络的演化规律,已成为复杂网络分析中的一个重要研究方向。链接预测在许多应用中都发挥了重要的作用,因而逐渐吸引了大量学者的关注。真实世界的系统通常非常复杂,个体之间的关系多种多样。这些复杂多样的关系可以使用多层网络进行建模。现有的链接预测研究主要面向单层网络,而面向多层网络的研究相对较少。已有工作表明多层网络的层与层之间存在
随着社会的不断发展,各方面的竞争压力持续加剧,人们患上各类精神疾病的概率日益上升,抑郁症就是其中之一。现今,针对抑郁症诊断的方式十分有限,医生主要通过调查患者的家族病史以及对患者进行结构化的精神状态访谈来判断病情,这样的方式较为主观,无法建立生理指标和病情间明确的联系。随着生理心理学等科学的发展,研究人员发现在相同环境的刺激下,抑郁症患者和健康人群在一些生理指标的变化上有着显著性差异,且这些变化不
无人驾驶系统是一个复杂的综合系统,现有的无人驾驶系统大多基于模块化设计思想进行构建,这种设计思想有益于无人驾驶系统的迭代开发,但与此同时带来了一系列的隐患,如模块间的冗余计算、误差传递和信息损失。无人驾驶对于安全性和实时性有着极高的要求,这些隐患会对无人驾驶系统造成极大的负面影响。为了解决这些问题,本文以模块间的潜在联系为出发点,基于多任务学习算法,设计并实现了同时进行点云感知定位的多任务模型Ag
近几年我国为实现“碳达峰,碳中和”的目标,重点发展清洁能源。西北地区太阳能资源丰富,截至2021年6月,累计光伏装机容量达63.6GW,约占全国光伏装机总量的25%。但大量光伏电站发电并网过程中,发电功率的波动性对电网安全运行提出巨大挑战,精准预测光伏电站发电功率对新能源并网与调度具有重要意义。因此,很多学者对光伏发电功率预测进行了研究,受限于数据量,很多传统方法往往直接使用气温、辐照度等气象要素
目的:基于Cirrus HD-OCT（Cirrus high-definition optical coherence tomography）的广域偏差图（Panomap）分析屈光状态对原发性开角型青光眼患者视神经损伤区域的影响,并总结近视合并原发性开角型青光眼的视神经损伤区域特征。方法:以回顾性方式选取2017年1月至2022年3月于汕头大学·香港中文大学联合汕头国际眼科中心确诊原发性开角型青光
目的本研究的目的是探索食管鳞癌预后的相关因素,并构建一个基于血液学指标及营养指标的食管癌预后预测模型。资料与方法本研究收集2013年02月07日至2018年02月01日在汕头大学医学院附属肿瘤医院胸外科行根治性手术切除的793例食管鳞癌患者的临床资料,包括性别、年龄、身体质量指数（BMI）、预后营养指数（PNI）、老年营养风险指数（GNRI）、是否吸烟、是否饮酒、红细胞分布宽度（RDW）、红细胞平
【目的】探讨Charlson合并症指数（CCI）在食管鳞癌根治术后患者短期及长期预后方面的评估价值。【方法】回顾性分析2011年10月至2016年7月于汕头大学医学院附属肿瘤医院接受食管鳞癌根治术患者的临床资料,包括年龄、性别、吸烟史、家族史、既往和住院期间诊断的合并症、肿瘤位置及长度、临床T、N分期、组织学分级、术后并发症情况及随访术后生存时间和预后情况。用KM法绘制生存曲线、Logrank检验
双目立体视觉基于对人类视觉机制的模仿,实现对周围环境的三维重建,其核心原理是通过多视图几何模型从二维图像信息中估计场景的深度值。近年来,立体视觉不但是各大计算机顶会中的热点研究方向,同时广泛应用在自动驾驶、虚拟现实和智能机器人等热门领域。此项技术中,通过立体匹配获取视差图是决定三维重建完整性和精准性的核心步骤。然而在实际场景中,由于遮挡、低纹理、辐射畸变和硬件设备限制等常见因素,视差图的噪声和数据