The effects of automated artifact removal algorithms on electroencephalography-based Alzheimer's disease diagnosis
Notice bibliographique
Résumé
Over the last decade, electroencephalography (EEG) has emerged as a reliable tool for the diagnosis of cortical disorders such as Alzheimer's disease (AD). EEG signals, however, are susceptible to several artifacts, such as ocular, muscular, movement, and environmental. To overcome this limitation, existing diagnostic systems commonly depend on experienced clinicians to manually select artifact-free epochs from the collected multi-channel EEG data. Manual selection, however, is a tedious and time-consuming process, rendering the diagnostic system "semi-automated." Notwithstanding, a number of EEG artifact removal algorithms have been proposed in the literature. The (dis)advantages of using such algorithms in automated AD diagnostic systems, however, have not been documented; this paper aims to fill this gap. Here, we investigate the effects of three state-of-the-art automated artifact removal (AAR) algorithms (both alone and in combination with each other) on AD diagnostic systems based on four different classes of EEG features, namely, spectral, amplitude modulation rate of change, coherence, and phase. The three AAR algorithms tested are statistical artifact rejection (SAR), blind source separation based on second order blind identification and canonical correlation analysis (BSS-SOBI-CCA), and wavelet enhanced independent component analysis (wICA). Experimental results based on 20-channel resting-awake EEG data collected from 59 participants (20 patients with mild AD, 15 with moderate-to-severe AD, and 24 age-matched healthy controls) showed the wICA algorithm alone outperforming other enhancement algorithm combinations across three tasks: diagnosis (control vs. mild vs. moderate), early detection (control vs. mild), and disease progression (mild vs. moderate), thus opening the doors for fully-automated systems that can assist clinicians with early detection of AD, as well as disease severity progression assessment.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,020 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».