A Novel Ensemble-Based Machine Learning Algorithm To Predict The Conversion From Mild Cognitive Impairment To Alzheimer’s Disease Using Socio-demographic Characteristics, Clinical Information And Neuropsychological Measures
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Background Despite the increasing availability in brain health related data, clinically translatable methods to predict the conversion from Mild Cognitive Impairment (MCI) to Alzheimer’s disease (AD) are still lacking. Although MCI typically precedes AD, only a fraction of 20-40% of MCI individuals will progress to dementia within 3 years following the initial diagnosis. As currently available and emerging therapies likely have the greatest impact when provided at the earliest disease stage, the prompt identification of subjects at high risk for conversion to full AD is of great importance in the fight against this disease. In this work, we propose a highly predictive machine learning algorithm, based only on non-invasively and easily in-the-clinic collectable predictors, to identify MCI subjects at risk for conversion to full AD. Methods The algorithm was developed using the open dataset from the Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI), employing a sample of 550 MCI subjects whose diagnostic follow-up is available for at least 3 years after the baseline assessment. A restricted set of information regarding sociodemographic and clinical characteristics, neuropsychological test scores was used as predictors and several different supervised machine learning algorithms were developed and ensembled in final algorithm. A site-independent stratified train/test split protocol was used to provide an estimate of the generalized performance of the algorithm. Results The final algorithm demonstrated an AUROC of 0.88, sensitivity of 77.7%, and a specificity of 79.9% on excluded test data. The specificity of the algorithm was 40.2% for 100% sensitivity. Discussion The algorithm we developed achieved sound and high prognostic performance to predict AD conversion using easily clinically derived information that makes the algorithm easy to be translated into practice. This indicates beneficial application to improve recruitment in clinical trials and to more selectively prescribe new and newly emerging early interventions to high AD risk patients.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 | 0,002 | 0,005 |
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».