亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Multi-Scale Spatio-Temporal Transformer-Based Imbalanced Longitudinal Learning for Glaucoma Forecasting From Irregular Time Series Images

计算机科学 时间序列 系列(地层学) 人工智能 比例(比率) 青光眼 模式识别(心理学) 变压器 机器学习 数据挖掘 地图学 工程类 医学 电压 古生物学 电气工程 眼科 地理 生物
作者
Xikai Yang,Jian Wu,Xi Wang,Yuchen Yuan,Jinpeng Li,Guangyong Chen,Ning Li Wang,Pheng‐Ann Heng
出处
期刊:IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:29 (4): 2859-2870 被引量:7
标识
DOI:10.1109/jbhi.2024.3523298
摘要

Glaucoma is one of the major eye diseases that leads to progressive optic nerve fiber damage and irreversible blindness, afflicting millions of individuals. Glaucoma forecast is a good solution to early screening and intervention of potential patients, which is helpful to prevent further deterioration of the disease. It leverages a series of historical fundus images of an eye and forecasts the likelihood of glaucoma occurrence in the future. However, the irregular sampling nature and the imbalanced class distribution are two challenges in the development of disease forecasting approaches. To this end, we introduce the Multi-scale Spatio-temporal Transformer Network (MST-former) based on the transformer architecture tailored for sequential image inputs, which can effectively learn representative semantic information from sequential images on both temporal and spatial dimensions. Specifically, we employ a multi-scale structure to extract features at various resolutions, which can largely exploit rich spatial information encoded in each image. Besides, we design a time distance matrix to scale time attention in a non-linear manner, which could effectively deal with the irregularly sampled data. Furthermore, we introduce a temperature-controlled Balanced Softmax Cross-entropy loss to address the class imbalance issue. Extensive experiments on the Sequential fundus Images for Glaucoma Forecast (SIGF) dataset demonstrate the superiority of the proposed MST-former method, achieving an AUC of 96.6% for glaucoma forecasting. Besides, our method shows excellent generalization capability on the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) MRI dataset, with an accuracy of 88.2% for mild cognitive impairment and Alzheimer's disease prediction, outperforming the compared method by a large margin. A series of ablation studies further verify the contribution of our proposed components in addressing the irregular sampled and class imbalanced problems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xixifusi发布了新的文献求助10
2秒前
7秒前
8秒前
晚风发布了新的文献求助10
11秒前
欢喜的听南完成签到,获得积分10
16秒前
XJH完成签到,获得积分10
18秒前
26秒前
平淡的蓉完成签到,获得积分10
28秒前
leeeeeeee完成签到 ,获得积分10
30秒前
多情柚子完成签到,获得积分10
31秒前
33秒前
大嶋日菜发布了新的文献求助10
34秒前
52秒前
爆米花的应助被晚风采纳,获得10
52秒前
molihuakai的应助被小鹿在努力采纳,获得10
53秒前
Wd完成签到,获得积分10
1分钟前
陶醉的傲霜完成签到,获得积分10
1分钟前
Criminology34的应助被shine采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
小鹿在努力完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
sa发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
华仔的应助被懵懂的树叶采纳,获得10
1分钟前
健忘飞珍完成签到,获得积分10
1分钟前
晚风发布了新的文献求助10
1分钟前
糟糕的访波完成签到,获得积分10
1分钟前
在水一方的应助被赫连山菡采纳,获得10
1分钟前
pepsi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
水牛完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
脑洞疼的应助被聂建宇采纳,获得10
1分钟前
小屋完成签到,获得积分10
1分钟前
迷人绿蕊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
hyman发布了新的文献求助10
1分钟前
霸气一斩完成签到,获得积分10
1分钟前
秋风的应助被科研通管家采纳,获得20
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8146956
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9545335
关于积分的说明 21668725
捐赠科研通 7733251
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3423306
关于科研通互助平台的介绍 2548261
邀请新用户注册赠送积分活动 2466257