Umeå universitets logga

umu.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
An optimized ensemble search approach for classification of higher-level gait disorder using brain magnetic resonance images
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för strålningsvetenskaper, Radiofysik.ORCID-id: 0009-0004-6341-8444
Unit of Computer Systems and Bioinformatics, Department of Engineering, University Campus Bio-Medico of Rome, Italy.
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för klinisk vetenskap, Neurovetenskaper.ORCID-id: 0000-0002-4423-9465
Umeå universitet, Medicinska fakulteten, Institutionen för klinisk vetenskap, Neurovetenskaper.
Visa övriga samt affilieringar
2025 (Engelska)Ingår i: Computers in Biology and Medicine, ISSN 0010-4825, E-ISSN 1879-0534, Vol. 184, artikel-id 109457Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

Higher-Level Gait Disorder (HLGD) is a type of gait disorder estimated to affect up to 6% of the older population. By definition, its symptoms originate from the higher-level nervous system, yet its association with brain morphology remains unclear. This study hypothesizes that there are patterns in brain morphology linked to HLGD. For the first time in the literature, this work investigates whether deep learning, in the form of convolutional neural networks, can capture patterns in magnetic resonance images to identify individuals affected by HLGD. To handle this new classification task, we propose setting up an ensemble of models. This leverages the benefits of combining classifiers instead of determining which network is the most suitable, developing a new architecture, or customizing an existing one. We introduce a computationally cost-effective search algorithm to find the optimal ensemble by leveraging a cost function of both traditional performance scores and the diversity among the models. Using a unique dataset from a large population-based cohort (VESPR), the ensemble identified by our algorithm demonstrated superior performance compared to single networks, other ensemble fusion techniques, and the best linear radiological measure. This emphasizes the importance of implementing diversity into the cost function. Furthermore, the results indicate significant morphological differences in brain structure between HLGD-affected individuals and controls, motivating research about which areas the networks base their classifications on, to get a better understanding of the pathophysiology of HLGD.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Elsevier, 2025. Vol. 184, artikel-id 109457
Nyckelord [en]
Artificial intelligence, CNN, Convolutional neural networks, Ensemble learning, Gait disorder, Medical imaging, MRI, Neurological disorders, Normal pressure hydrocephalus, Optimization
Nationell ämneskategori
Neurovetenskaper
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:umu:diva-232782DOI: 10.1016/j.compbiomed.2024.109457Scopus ID: 2-s2.0-85210376400OAI: oai:DiVA.org:umu-232782DiVA, id: diva2:1921203
Forskningsfinansiär
Stiftelsen för strategisk forskning (SSF), RMX18-0152Vetenskapsrådet, 2021-00711_VR/JPNDUmeå universitetRegion VästerbottenTillgänglig från: 2024-12-13 Skapad: 2024-12-13 Senast uppdaterad: 2024-12-13Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(1242 kB)20 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 1242 kBChecksumma SHA-512
40a4054e06f23eba18a8e33c197981003213273a9df6083b4a8b5e8c0dabc673d9ad232ea46cd631422fb77a652e763a084b6298449e650e5335d9b13d2d408d
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Mogensen, KlaraLarsson, JennyHansson, WilliamWåhlin, AndersKoskinen, Lars-Owe D.Malm, JanEklund, AndersSoda, PaoloQvarlander, Sara

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Mogensen, KlaraLarsson, JennyHansson, WilliamWåhlin, AndersKoskinen, Lars-Owe D.Malm, JanEklund, AndersSoda, PaoloQvarlander, Sara
Av organisationen
RadiofysikNeurovetenskaperUmeå centrum för funktionell hjärnavbildning (UFBI)Institutionen för tillämpad fysik och elektronik
I samma tidskrift
Computers in Biology and Medicine
Neurovetenskaper

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 20 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 116 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf