A Survey on Computer-Aided Diagnosis of Brain Disorders through MRI Based on Machine Learning and Data Mining Methodologies with an Emphasis on Alzheimer Disease Diagnosis and the Contribution of the Multimodal Fusion
Notice bibliographique
Résumé
Computer-aided diagnostic (CAD) systems use machine learning methods that provide a synergistic effect between the neuroradiologist and the computer, enabling an efficient and rapid diagnosis of the patient’s condition. As part of the early diagnosis of Alzheimer’s disease (AD), which is a major public health problem, the CAD system provides a neuropsychological assessment that helps mitigate its effects. The use of data fusion techniques by CAD systems has proven to be useful, they allow for the merging of information relating to the brain and its tissues from MRI, with that of other types of modalities. This multimodal fusion refines the quality of brain images by reducing redundancy and randomness, which contributes to improving the clinical reliability of the diagnosis compared to the use of a single modality. The purpose of this article is first to determine the main steps of the CAD system for brain magnetic resonance imaging (MRI). Then to bring together some research work related to the diagnosis of brain disorders, emphasizing AD. Thus the most used methods in the stages of classification and brain regions segmentation are described, highlighting their advantages and disadvantages. Secondly, on the basis of the raised problem, we propose a solution within the framework of multimodal fusion. In this context, based on quantitative measurement parameters, a performance study of multimodal CAD systems is proposed by comparing their effectiveness with those exploiting a single MRI modality. In this case, advances in information fusion techniques in medical imagery are accentuated, highlighting their advantages and disadvantages. The contribution of multimodal fusion and the interest of hybrid models are finally addressed, as well as the main scientific assertions made, in the field of brain disease diagnosis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,006 | 0,006 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».