Spatiotemporal Propagation of the Cortical Atrophy: Population and Individual Patterns
Notice bibliographique
Résumé
Repeated failures in clinical trials for Alzheimer's disease (AD) have raised a strong interest for the prodromal phase of the disease. A better understanding of the brain alterations during this early phase is crucial to diagnose patients sooner, to estimate an accurate disease stage, and to give a reliable prognosis. According to recent evidence, structural alterations in the brain are likely to be sensitive markers of the disease progression. Neuronal loss translates in specific spatiotemporal patterns of cortical atrophy, starting in the enthorinal cortex and spreading over other cortical regions according to specific propagation pathways. We developed a digital model of the cortical atrophy in the left hemisphere from prodromal to diseased phases, which is built on the temporal alignment and combination of several short-term observation data to reconstruct the long-term history of the disease. The model not only provides a description of the spatiotemporal patterns of cortical atrophy at the group level but also shows the variability of these patterns at the individual level in terms of difference in propagation pathways, speed of propagation, and age at propagation onset. Longitudinal MRI datasets of patients with mild cognitive impairments who converted to AD are used to reconstruct the cortical atrophy propagation across all disease stages. Each observation is considered as a signal spatially distributed on a network, such as the cortical mesh, each cortex location being associated to a node. We consider how the temporal profile of the signal varies across the network nodes. We introduce a statistical mixed-effect model to describe the evolution of the cortex alterations. To ensure a spatiotemporal smooth propagation of the alterations, we introduce a constrain on the propagation signal in the model such that neighboring nodes have similar profiles of the signal changes. Our generative model enables the reconstruction of personalized patterns of the neurodegenerative spread, providing a way to estimate disease progression stages and predict the age at which the disease will be diagnosed. The model shows that, for instance, APOE carriers have a significantly higher pace of cortical atrophy but not earlier atrophy onset.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».