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Local Temporal Feature Enhanced Transformer with ROI-rank Based Masking for Diagnosis of ADHD

Created by
  • Haebom

저자

Byunggun Kim, Younghun Kwon

개요

본 논문은 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD) 진단을 위한 새로운 Transformer 모델을 제안합니다. 제안된 모델은 정지 상태 기능적 자기 공명 영상(rs-fMRI) 데이터로부터 중요한 뇌 시공간 바이오마커를 동시에 효과적으로 찾아냅니다. CNN 기반 임베딩 블록을 사용하여 뇌 영역의 표현력 있는 임베딩 특징을 추출하고, 지역적 시간적 주의 메커니즘과 ROI 순위 기반 마스킹을 통해 개별 시공간 특징에 대한 주의를 개선합니다. ADHD-200 경쟁 데이터(939명)를 사용한 실험 결과, 제안된 모델은 다른 Transformer 변형 모델들보다 우수한 성능(ACC 77.78%, SPE 76.60%, SEN 79.22%, AUC 79.30%)을 보였습니다. 이는 지역적 BOLD 신호 학습과 ADHD 진단에 중요한 관심 영역(ROI) 식별에 중점을 둔 결과입니다.

시사점, 한계점

시사점:
rs-fMRI 데이터를 이용한 ADHD 진단의 정확도 향상 가능성 제시.
뇌 시공간 바이오마커 발견을 위한 새로운 Transformer 기반 접근법 제시.
CNN 기반 임베딩 및 지역적 시간적 주의 메커니즘, ROI 순위 기반 마스킹의 효과성 검증.
한계점:
ADHD-200 경쟁 데이터셋에 대한 성능 검증만으로 일반화 가능성에 대한 추가 연구 필요.
제안된 모델의 해석 가능성에 대한 추가 연구 필요.
다양한 ADHD 하위 유형에 대한 모델 성능 비교 분석 부족.
다른 영상 기반 진단 방법과의 비교 분석 부족.
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