Alzheimer's Disease (AD) is a progressive neurodegenerative disease and the leading cause of dementia. Early diagnosis is critical for patients to benefit from potential intervention and treatment. The retina has been hypothesized as a diagnostic site for AD detection owing to its anatomical connection with the brain. Developed AI models for this purpose have yet to provide a rational explanation about the decision and neither infer the stage of disease's progression. Along this direction, we propose a novel model-agnostic explainable-AI framework, called Granular Neuron-level Explainer (LAVA), an interpretation prototype that probes into intermediate layers of the Convolutional Neural Network (CNN) models to assess the AD continuum directly from the retinal imaging without longitudinal or clinical evaluation. This method is applied to validate the retinal vasculature as a biomarker and diagnostic modality for Alzheimer's Disease (AD) evaluation. UK Biobank cognitive tests and vascular morphological features suggest LAVA shows strong promise and effectiveness in identifying AD stages across the progression continuum.


翻译:阿尔茨海默病(AD)是一种进行性神经退行性疾病,也是导致痴呆症的主要原因。早期诊断对于患者获得潜在的干预和治疗至关重要。由于视网膜与大脑存在解剖学联系,其已被假设为AD检测的潜在诊断部位。然而,为此开发的AI模型既未能提供关于决策的合理解释,也无法推断疾病进展的阶段。针对这一问题,我们提出了一种新颖的模型无关的可解释人工智能框架,称为颗粒神经元级解释器(LAVA)——一种探索卷积神经网络(CNN)模型中间层,无需纵向或临床评估即可直接从视网膜影像评估AD连续谱的解释原型。该方法用于验证视网膜血管作为阿尔茨海默病(AD)评估的生物标志物和诊断方式的可靠性。英国生物样本库的认知测试与血管形态学特征表明,LAVA在识别AD病程连续谱中的不同阶段方面展现出显著的潜力和有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
254+阅读 · 2020年4月19日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2011年12月31日
VIP会员
最新内容
《多域战场上反制小型无人机系统》150页
专知会员服务
8+阅读 · 今天7:47
战场人工智能:增强陆地作战能力的发现与要求
专知会员服务
2+阅读 · 今天7:37
以人工智能为中心的指挥控制
专知会员服务
1+阅读 · 今天7:14
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
专知会员服务
10+阅读 · 6月10日
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
10+阅读 · 6月10日
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
5+阅读 · 6月10日
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
16+阅读 · 6月10日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年12月17日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
可解释的CNN
CreateAMind
18+阅读 · 2017年10月5日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
相关基金
Top
微信扫码咨询专知VIP会员