Modeling longitudinal imaging biomarkers with parametric Bayesian multi‐task learning
Notice bibliographique
Résumé
Longitudinal imaging biomarkers are invaluable for understanding the course of neurodegeneration, promising the ability to track disease progression and to detect disease earlier than cross-sectional biomarkers. To properly realize their potential, biomarker trajectory models must be robust to both under-sampling and measurement errors and should be able to integrate multi-modal information to improve trajectory inference and prediction. Here we present a parametric Bayesian multi-task learning based approach to modeling univariate trajectories across subjects that addresses these criteria. Our approach learns multiple subjects' trajectories within a single model that allows for different types of information sharing, that is, coupling, across subjects. It optimizes a combination of uncoupled, fully coupled and kernel coupled models. Kernel-based coupling allows linking subjects' trajectories based on one or more biomarker measures. We demonstrate this using Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) data, where we model longitudinal trajectories of MRI-derived cortical volumes in neurodegeneration, with coupling based on APOE genotype, cerebrospinal fluid (CSF) and amyloid PET-based biomarkers. In addition to detecting established disease effects, we detect disease related changes within the insula that have not received much attention within the literature. Due to its sensitivity in detecting disease effects, its competitive predictive performance and its ability to learn the optimal parameter covariance from data rather than choosing a specific set of random and fixed effects a priori, we propose that our model can be used in place of or in addition to linear mixed effects models when modeling biomarker trajectories. A software implementation of the method is publicly available.
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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 | 0,006 | 0,016 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,004 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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 ».