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Enregistrement W4211075061 · doi:10.1038/s41598-022-06082-1

Diffuse optical reconstructions of functional near infrared spectroscopy data using maximum entropy on the mean

2022· article· en· W4211075061 sur OpenAlexafffund
Zhengchen Cai, Rasheda Arman Chowdhury, Amanda Spilkin, Thomas Vincent, Ümit Aydın, Giovanni Pellegrino, Jean‐Marc Lina, Christophe Grova

Notice bibliographique

RevueScientific Reports · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueOptical Imaging and Spectroscopy Techniques
Établissements canadiensUniversité de MontréalUniversité du Québec à MontréalMontreal Heart InstituteMontreal Neurological Institute and HospitalÉcole de Technologie SupérieureMcGill UniversityConcordia University
Organismes subventionnairesFonds de Recherche du Québec - SantéNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanadian Institutes of Health Research
Mots-clésFunctional near-infrared spectroscopyInitializationDiffuse optical imagingComputer scienceInverse problemInverseIterative reconstructionEntropy (arrow of time)Near-infrared spectroscopyWeightingPhysicsPrinciple of maximum entropyNuclear magnetic resonanceContext (archaeology)SpectroscopyMaterials scienceAlgorithmArtificial intelligenceOpticsMathematicsGeologyAcousticsMathematical analysis

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) measures the hemoglobin concentration changes associated with neuronal activity. Diffuse optical tomography (DOT) consists of reconstructing the optical density changes measured from scalp channels to the oxy-/deoxy-hemoglobin concentration changes within the cortical regions. In the present study, we adapted a nonlinear source localization method developed and validated in the context of Electro- and Magneto-Encephalography (EEG/MEG): the Maximum Entropy on the Mean (MEM), to solve the inverse problem of DOT reconstruction. We first introduced depth weighting strategy within the MEM framework for DOT reconstruction to avoid biasing the reconstruction results of DOT towards superficial regions. We also proposed a new initialization of the MEM model improving the temporal accuracy of the original MEM framework. To evaluate MEM performance and compare with widely used depth weighted Minimum Norm Estimate (MNE) inverse solution, we applied a realistic simulation scheme which contained 4000 simulations generated by 250 different seeds at different locations and 4 spatial extents ranging from 3 to 40[Formula: see text] along the cortical surface. Our results showed that overall MEM provided more accurate DOT reconstructions than MNE. Moreover, we found that MEM was remained particularly robust in low signal-to-noise ratio (SNR) conditions. The proposed method was further illustrated by comparing to functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) activation maps, on real data involving finger tapping tasks with two different montages. The results showed that MEM provided more accurate HbO and HbR reconstructions in spatial agreement with the main fMRI cluster, when compared to MNE.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,255
Score d'incertitude au seuil0,999

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,053
Tête enseignante GPT0,311
Écart entre enseignants0,258 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations20
Publié2022
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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