阿兹海默症核磁共振数据库的设计和辅助诊断模型研究.pdf

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1、学校代码：10286分类号：TP311密级：公开UDC：004.9学号：153821阿兹海默症核磁共振数据库的设计和辅助诊断模型研究研究生姓名：韩培佩导师姓名：万遂人申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称生物医学工程论文答辩日期2018年6月6日二级学科名称生物医学工程学位授予日期2018年6月日答辩委员会主席赵兴群评阅人赵兴群陈功2018年6月5日硕士学位论文阿兹海默症核磁共振数据库的设计和辅助诊断模型研究专业名称：生物医学工程研究生姓名：韩培佩导师姓名：万遂人DESIGNONNUCLEARMAGNETICRESON

2、ANCEDATABASESYSTEMANDRESEARCHONIMPLEMENTATIONOFANANALYTICALDIAGNOSTICFORALZHEIMER'SDISEASEAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYHANPei-peiSupervisedbyProf.WANSui-renSchoolofBiologicalSciences&MedicalEngineeringSoutheastUniversi

3、tyJune2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、万方数据电子出版社、北京万方数据股份有限公

4、司有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要摘要阿尔茨海默症没有明显特异性的生物学标志。在临床上，阿兹海默症的检查手段主要是有一些神经心理学测验，以及通过磁共振手段的影像学检查。因此为了对病人进行准确的诊断，一般来说医院要采集很多项检

5、查数据。为了管理这些数据，本文通过计算机技术来建立一个病人信息管理系统来管理这些繁杂的数据。随着机器学习算法的成熟和广泛应用，本文通过相关的算法来建立一个辅助诊断的分类模型，来帮助医生在一些数据复杂的情况下进行病情诊断，提供参考。本文首先结合调研其他研究人员实现的医学信息系统，对需要数据管理系统的不同人员进行了需求分析，根据需求分析进行系统设计和分析，完善系统的结构，并搭建开发系统的环境。然后进行阿兹海默症辅助诊断系统的编程实现工作，具体设计了数据库系统的各个表字段，完善了系统的各个功能模块，实现了用户信息管理、病人基础信息查询管理

6、、磁共振图像查询、多条件筛查和病人数据上传的功能。并在系统开发阶段考虑了系统的安全性问题，进行了具体的解决。最后以ADNI数据库的原始数据作为训练集，设计了阿兹海默症分类算法和实现了辅助诊断模型，并且设计了三个作为对照的阿兹海默症分类器模型。先对下载到的数据进行整理，并且对原始数据进行了数据清洗，弥补了原始数据缺项以及重复等问题。通过朴素贝叶斯、多层感知机神经网络、使用高斯核函数的支持向量机，这三种方法建立了对照的分类器，并通过10折交叉验证法计算了对应的准确率。通过主成分分析对原始训练集进行了降维处理，再通过以CART决策树为基础

7、分类器的Adaboosting算法，建立了PCA-Adaboosting阿兹海默症辅助诊断分类器。关键词：辅助诊断系统，Django，PCA，AdaboostingIAbstractAbstractAlzheimer'sdiseasehasnoobviousspecificbiologicalmarkers.Inclinicalpractice,Alzheimer'sdiseaseexaminationmethodsmainlyincludesomeneuropsychologicaltestsandimagingexaminati

8、onsbymeansofmagneticresonanceimaging.Therefore,inordertoaccuratelydiagnosethepatient,thehospitalgenerallycollectsmany