基于人脑磁共振图像的个体年龄预测研究开题报告
2020-02-10 22:43:14
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1目的及意义
磁共振成像(magnetic resonance imaging,简称mri)技术是利用核磁共振(nuclearmagnetic resonance,简称nmr)原理,依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减,通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波,即可得知构成这一物体原子核的位置和种类,据此绘制出物体内部的结构图像[1]。目前,磁共振成像被广泛应用于颅脑、脊柱及脊髓、颅面及颈部、胸腹和盆腔的检查中。由于中枢系统神经的位置不会因呼吸和肠胃蠕动的影响而变化,因此以中枢神经系统的磁共振成像效果最好。特别是磁共振成像技术的多方位成像特点在神经系统的病变检测中极具优势。
研究发现,人脑的发育在不同年龄段具有不同的规律,若以脑龄来判断大脑的发育程度,那么脑龄与个体生理年龄便有着密切的联系。随着个体年龄的增长,个体的认知能力会有不同程度的衰退,因此人脑的老化过程中不仅存在始终保持高水平认知的正常老化,也存在着病态老化[2]。已有研究表明,在人脑老化的过程中,脑区中的一些功能连接会随之改变,包括脑区内和脑区间的连接。病态老化导致的注意力功能网络、记忆储存网络和执行功能网络等的损伤可能会导致如认知障碍、阿尔茨海默症(ad)等精神疾病的发生。本文旨在通过人脑磁共振图像对个体年龄进行预测。通过磁共振图像预测个体年龄可以监控个体是否有发育迟缓或提前老化的情况,为小儿多动症或阿兹海默症等神经疾病的辅助诊断提供参考性意见[3]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容与目标
本研究的基本内容包括使用支持向量机回归、随机森林和弹性网方法提取人脑磁共振图像特征建立回归预测模型,对样本年龄进行预测,并对各模型的预测结果进行对比分析。选择建立回归预测模型是因为对样本的年龄预测结果是连续值,而在建立模型之前首先需要对磁共振图像进行特征提取和特征选择,因此本研究的目标主要如下:
(1)对人脑磁共振图像完成特征提取和选择。
3. 研究计划与安排
(1)2019/1/20——2019/2/28:确定选题,阅读文献,分析、总结、确定技术路线,完成并提交开题报告;翻译英文资料并交指导教师检查。
(2)2019/3/1——2019/4/30:需求分析,系统架构,算法或系统设计,编码、系统测试与完善等。
(3)2019/5/1——2019/5/25:撰写论文初稿;修改论文,定稿并提交论文评审;提交毕业答辩所需所有文档及资料。
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 李定川,李勤瑶.计算机核磁共振成像技术研究[j].影像技术,2010,22(05):14-18.
[2] 李帆. 基于痴呆症磁共振影像数据挖掘的脑年龄检测方法研究[d].重庆大学,2017.
[3] 李绮焯. 基于多模态磁共振图像的脑龄预测研究[d]. 北京交通大学, 2018.