Combining anatomical, diffusion, and resting state functional magnetic resonance imaging for individual classification of mild and moderate Alzheimer's disease
Notice bibliographique
Résumé
Magnetic resonance imaging (MRI) is sensitive to structural and functional changes in the brain caused by Alzheimer's disease (AD), and can therefore be used to help in diagnosing the disease. Improving classification of AD patients based on MRI scans might help to identify AD earlier in the disease's progress, which may be key in developing treatments for AD. In this study we used an elastic net classifier based on several measures derived from the MRI scans of mild to moderate AD patients (N = 77) from the prospective registry on dementia study and controls (N = 173) from the Austrian Stroke Prevention Family Study. We based our classification on measures from anatomical MRI, diffusion weighted MRI and resting state functional MRI. Our unimodal classification performance ranged from an area under the curve (AUC) of 0.760 (full correlations between functional networks) to 0.909 (grey matter density). When combining measures from multiple modalities in a stepwise manner, the classification performance improved to an AUC of 0.952. This optimal combination consisted of grey matter density, white matter density, fractional anisotropy, mean diffusivity, and sparse partial correlations between functional networks. Classification performance for mild AD as well as moderate AD also improved when using this multimodal combination. We conclude that different MRI modalities provide complementary information for classifying AD. Moreover, combining multiple modalities can substantially improve classification performance over unimodal classification.
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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 | 0,009 | 0,014 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».