基于无监督学习的神经精神疾病辅助诊断研究进展

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中文摘要：传统的神经精神疾病诊断主要依赖于专科医生的主观评价、神经心理测试、生化检查等方式，缺乏客观、精准、智能的生物学标记物。近年来，随着神经影像及人工智能技术的快速发展，无监督学习这种具有不依赖外部标签、模型泛化性高、特征自动提取等优点的机器学习方法，已经被广泛应用于神经精神疾病辅助诊断领域。相较于传统的监督学习方法，无监督学习更能实现个体化、精准化、智能化的神经精神疾病诊断。文章综述了近年来无监督学习在神经精神疾病辅助诊断中的研究进展，总结了无监督学习在阿尔兹海默症、精神分裂症、重度抑郁症以及自闭症谱系障碍中的研究成果，并指出当前研究存在图像处理能力差、样本量小、缺少生化指标数据等问题及难点，融合神经网络、多站点大样本、多维度数据深度融合是无监督学习方法应用的发展方向。

外文标题：Advances in auxiliary diagnosis of neuropsychiatric disorders based on unsupervised learning

外文摘要：The traditional diagnosis of neuropsychiatric disorders mainly depends on the subjective evaluation of specialists,neuropsychological test,biochemical examination and other methods,which lacks objective,accurate and intelligent biomarkers.With the rapid development of neuroimaging and artificial intelligence technology,unsupervised learning has been widely used in the auxiliary diagnosis of neuropsychiatric disorders for it has the advantages of independence of external labels,high model generalization,and automatic feature extraction.Compared with the traditional supervised learning methods,unsupervised learning is more capable of achieving objective,accurate and intelligent diagnosis of neuropsychiatric disorders.Herein an overview on the applications of unsupervised learning in the auxiliary diagnosis of neuropsychiatric disorders is provided,summarizing the findings of unsupervised learning in Alzheimer's disease,schizophrenia,major depressive disorder,and autism spectrum disorder,and discussing the research challenges such as insufficient image processing capability,small sample size,insufficient biochemical index data.The corporation with neural network,multi-site large sample size,and deep fusion of multidimensional data are the development trends of unsupervised learning method.

外文关键词：

unsupervised learningneuropsychiatric disorderauxiliary diagnosisbiological subtypereview

作者：

王昱然、彭润霖、周钰斌、陈鹏天、吴凯、周静

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作者单位：

华南理工大学生物医学科学与工程学院,广东广州 511442

华南理工大学国家人体组织功能重建工程技术研究中心,广东广州 510006

广东省精神疾病转化医学工程技术研究中心,广东广州 510370

广东省老年痴呆诊断与康复工程技术研究中心,广东广州 510500

华南理工大学广东省生物医学工程重点实验室,广东广州 510006

华南理工大学材料科学与工程学院,广东广州 510006

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关键词：

无监督学习神经精神疾病辅助诊断生物亚型综述

基金：

广东省科技重点领域研发计划广东省科技重点领域研发计划广东省科技重点领域研发计划国家重点研发计划国家重点研发计划国家重点研发计划国家重点研发计划国家自然科学基金广东省基础与应用基础研究基金自然科学基金杰出青年基金广州市科技计划广州市科技计划广州市科技计划广州市科技计划广州市科技计划广州市科技计划广东省普通高等学校重点实验室项目

项目编号：

2020B01011300202020B04040100022018B0303350012020YFC20043002020YFC20043012021YFC20094002021YFC2009404721740822021B15150200642019030100322021030000322022060100772022060600052022060800052022060100342020KSYS001

出版年：

2024

DOI：

10.3969/j.issn.1005-202X.2024.06.018

中国医学物理学杂志

南方医科大学,中国医学物理学会

中国医学物理学杂志

CSTPCD

影响因子：0.483

ISSN：1005-202X

年,卷(期)：2024.41(6)