Нормування вимірювань

Біомедична обробка зображень у Python

Stephen Bailey

Instructor

Робочий процес аналізу

робочий процес групи

Біомедична обробка зображень у Python

Популяція OASIS

df.shape

(400, 5)

df.sample(5)

                age sex  alzheimers  brain_vol    skull_vol
    ID                                                        
    OAS1_0272   75   F        True    851.451  1411.125695
    OAS1_0112   69   F       False    894.801  1434.146892
    OAS1_0213   48   F       False    925.859  1412.781004
    OAS1_0311   22   F       False    980.163  1363.413762
    OAS1_0201   85   F       False    904.104  1420.631447
Біомедична обробка зображень у Python

Перевірка гіпотез

чоловіки-жінки

Біомедична обробка зображень у Python

Перевірка гіпотез

Нульова гіпотеза: середні об'єми мозку двох груп ($\mu_{m}, \mu_{w}$) рівні.

$$ H_{null}: \mu_{w} = \mu_{m} $$ $$ H_{alt}\ : \mu_{w} \ne \mu_{m} $$

$$ t = \frac{\bar X - \mu}{s / \sqrt{n}} $$

Реалізовано в scipy.stats.ttest_ind()

Біомедична обробка зображень у Python

Перевірка гіпотез

brain_m = df.loc[df.sex == 'M', 'brain_vol']

brain_f = df.loc[df.sex == 'F', 'brain_vol']

from scipy.stats import ttest_ind
results = ttest_ind(brain_m, brain_f)

results.statistic
results.pvalue

10.20986
5.03913e-22

Велика $t$-статистика і мале $p$-значення свідчать про суттєву різницю!

Біомедична обробка зображень у Python

Корельовані вимірювання

df[['brain_vol', 'skull_vol']].corr()

                'brain_vol' 'skull_vol'
    'brain_vol'      1.000       0.736
    'skull_vol'      0.736       1.000

точкова діаграма мозок-череп

Біомедична обробка зображень у Python

Нормування

df['brain_norm'] = df.brain_vol / df.skull_vol

brain_norm_m = df.loc[df.sex == 'M', 'brain_norm']
brain_norm_f = df.loc[df.sex == 'F', 'brain_norm']
results = ttest_ind(brain_norm_m, brain_norm_f)

results.statistic
results.pvalue

-0.94011
0.34769

Ймовірно, початковий результат зумовив розмір, а не стать.

Біомедична обробка зображень у Python

Багато потенційних чинників змішування в знімках

Отримання зображень

  • Контраст
  • Роздільна здатність
  • Поле зору

Об'єкт/пацієнт

  • Вік
  • Стать
  • Патологія

Контекст

  • Лікарня
  • Радіолог
  • Обладнання

Якість даних

  • Формат
  • Артефакти
Біомедична обробка зображень у Python

Вітаємо!

Робочий процес зображень

Біомедична обробка зображень у Python

Успіхів!

Біомедична обробка зображень у Python

Preparing Video For Download...