Direct machine learning reconstruction of respiratory variation waveforms from resting state fMRI data in a pediatric population
Notice bibliographique
Résumé
In many functional magnetic resonance imaging (fMRI) studies, respiratory signals are unavailable or do not have acceptable quality due to issues with subject compliance, equipment failure or signal error. In large databases, such as the Human Connectome Projects, over half of the respiratory recordings may be unusable. As a result, the direct removal of low frequency respiratory variations from the blood oxygen level-dependent (BOLD) signal time series is not possible. This study proposes a deep learning-based method for reconstruction of respiratory variation (RV) waveforms directly from BOLD fMRI data in pediatric participants (aged 5 to 21 years old), and does not require any respiratory measurement device. To do this, the Lifespan Human Connectome Project in Development (HCP-D) dataset, which includes respiratory measurements, was used to both train a convolutional neural network (CNN) and evaluate its performance. Results show that a CNN can capture informative features from the BOLD signal time course and reconstruct accurate RV timeseries, especially when the subject has a prominent respiratory event. This work advances the use of direct estimation of physiological parameters from fMRI, which will eventually lead to reduced complexity and decrease the burden on participants because they may not be required to wear a respiratory bellows.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
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 tête enseignante, 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 ».