从脑电图信号中检测精神分裂症,使用图像编码和基于封装的深度特征选择方法
Utathya Aich1, Arghyasree Saha2, Marcin Woźniak3
1Machine Learning Engineer, CNH Industrial ITC, Greater Noida, India.
Scientific reports
|July 2, 2025
概括
这项研究引入了一个新的三阶段框架,使用电脑电图 (EEG) 信号和深度学习来准确检测精神分裂症. 该方法达到99%以上的准确性,优于这种复杂的神经疾病的现有方法.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 人工智能的人工智能
- 医学诊断 医学诊断 医学诊断
背景情况:
- 精神分裂症是一种严重的精神疾病,影响认知和感知,影响全球约1%的人口.
- 早期诊断和治疗至关重要,但确切的原因仍然难以捉摸,需要先进的诊断工具.
- 电脑电图 (EEG) 提供高时间分辨率,用于检测与精神分裂症相关的微妙大脑活动变化.
研究的目的:
- 开发和验证一种使用EEG信号检测精神分裂症的新,高度准确的框架.
- 利用深度学习和转移学习来实现自动化特征提取和改进诊断性能.
- 与传统方法相比,提高精神分裂症检测的效率和准确性.
主要方法:
- 提出了一个三个阶段的框架,首先是将EEG信号编码成 Skalogram 图像.
- 预先训练有素的深度学习模型与转移学习被用于从EEG图像中提取特征.
- 引入了基于平均减去封装的特征选择方法,以减少不相关的特征.
主要成果:
- 拟议的框架实现了特殊的准确性,在MSU上达到99.67%. 在RepOD数据集上,这一比例为99.97%,在RepOD数据集上为99.97%.
- 该方法在两种测试数据集上都显示出高于最先进的结果的性能.
- 自动化特征选择显著提高了精神分裂症检测的速度和准确性.
结论:
- 开发的三阶段框架提供了一个非常准确和高效的方法来通过EEG信号检测精神分裂症.
- 深度学习和转移学习,结合创新的特征选择,显示出对推进神经系统疾病诊断的重大前景.
- 这种方法为改善精神分裂症的早期发现和管理提供了有价值的工具.


