sMRI-based Brain Age Estimation in MCI using Persistent Homology
Debanjali Bhattacharya, Neelam Sinha
在这项研究中,我们建议使用持续性同源 - 特别是Betti曲线用于大脑年龄预测和区分健康和病理衰老。 拟议的框架应用于来自公开可用的ADNI数据集的100个结构MRI扫描。 我们的结果表明,贝蒂曲线特征,特别是来自维度-1(连接组件)和维度-2(1D孔)的特征,有效地捕获了与衰老相关的结构大脑变化。 此外,临床特征根据其相关性或缺乏相关性分为三类,(i)预测大脑年龄和(ii)年龄。 研究结果表明,这种方法成功地将正常与病理衰老区分开来,并为理解结构大脑变化与认知障碍的关系提供了一种新的框架。 拟议的方法作为开发潜在生物标志物的基础,用于早期检测和监测认知能力下降。
In this study, we propose the use of persistent homology – specifically Betti curves for brain age prediction and for distinguishing between healthy and pathological aging. The proposed framework is applied to 100 structural MRI scans from the publicly available ADNI dataset. Our results indicate that Betti curve features, particularly those from dimension-1 (connected components) and dimension-2 (1D holes), effectively capture structural brain alterations associated with aging. Furthermore, cli...