Biomarkers of Parkinson's disease: Striatal sub-regional structural morphometry and diffusion MRI
Notice bibliographique
Résumé
Parkinson's disease (PD) is a progressive neurological disorder that has no reliable biomarkers. The aim of this study was to explore the potential of semi-automated sub-regional analysis of the striatum with magnetic resonance imaging (MRI) to distinguish PD patients from controls (i.e., as a diagnostic biomarker) and to compare PD patients at different stages of disease. With 3 Tesla MRI, diffusion- and T1-weighted scans were obtained on two occasions in 24 PD patients and 18 age-matched, healthy controls. PD patients completed one session on and the other session off dopaminergic medication. The striatum was parcellated into seven functionally disparate sub-regions. The segmentation was guided by reciprocal connections to distinct cortical regions. Volume, surface-based morphometry, and integrity of white matter connections were calculated for each striatal sub-region. Test-retest reliability of our volume, morphometry, and white matter integrity measures across scans was high, with correlations ranging from r = 0.452, p < 0.05 and r = 0.985, p < 0.001. Global measures of striatum such as total striatum, nucleus accumbens, caudate nuclei, and putamen were not significantly different between PD patients and controls, indicating poor sensitivity of these measures, which average across sub-regions that are functionally heterogeneous and differentially affected by PD, to act as diagnostic biomarkers. Further, these measures did not correlate significantly with disease severity, challenging their potential to serve as progression biomarkers. In contrast, a) decreased volume and b) inward surface displacement of caudal-motor striatumthe region first and most dopamine depleted in PDdistinguished PD patients from controls. Integrity of white matter cortico-striatal connections in caudal-motor and adjacent striatal sub-regions (i.e., executive and temporal striatum) was reduced for PD patients relative to controls. Finally, volume of limbic striatum, the only striatal sub-region innervated by the later-degenerating ventral tegmental area in PD, was reduced in later-stage compared to early stage PD patients a potential progression biomarker. Segmenting striatum based on distinct cortical connectivity provided highly sensitive MRI measures for diagnosing and staging PD.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».