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Enregistrement W3082458899 · doi:10.1155/2020/3743171

Classification of Alzheimer’s Disease and Mild Cognitive Impairment Based on Cortical and Subcortical Features from MRI T1 Brain Images Utilizing Four Different Types of Datasets

2020· article· en· W3082458899 sur OpenAlexfundno aff
Saidjalol Toshkhujaev, Kun Ho Lee, Kyu Yeong Choi, Jang Jae Lee, Goo‐Rak Kwon, Yubraj Gupta, Ramesh Kumar Lama

Notice bibliographique

RevueJournal of Healthcare Engineering · 2020
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueDementia and Cognitive Impairment Research
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Institute on AgingNational Institute of Biomedical Imaging and BioengineeringCanadian Institutes of Health ResearchGenentechNational Institutes of HealthIXICOH. Lundbeck A/SServierEisaiMeso Scale DiagnosticsNational Research Foundation of KoreaMinistry of Science, ICT and Future PlanningNational Research FoundationNorthern California Institute for Research and EducationMinistry of Science and ICT, South KoreaPfizerBiogenBioClinicaF. Hoffmann-La RocheUniversity of Southern CaliforniaBristol-Myers SquibbKorea Brain Research InstituteEli Lilly and CompanyU.S. Department of DefenseAlzheimer's Disease Neuroimaging InitiativeNovartis Pharmaceuticals CorporationAlzheimer's AssociationFoundation for the National Institutes of Health
Mots-clésDementiaNeuroimagingArtificial intelligenceMagnetic resonance imagingSegmentationComputer scienceModality (human–computer interaction)Dimensionality reductionAlzheimer's diseasePattern recognition (psychology)MedicinePsychologyDiseaseNeurosciencePathologyRadiology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Alzheimer's disease (AD) is one of the most common neurodegenerative illnesses (dementia) among the elderly. Recently, researchers have developed a new method for the instinctive analysis of AD based on machine learning and its subfield, deep learning. Recent state-of-the-art techniques consider multimodal diagnosis, which has been shown to achieve high accuracy compared to a unimodal prognosis. Furthermore, many studies have used structural magnetic resonance imaging (MRI) to measure brain volumes and the volume of subregions, as well as to search for diffuse changes in white/gray matter in the brain. In this study, T1-weighted structural MRI was used for the early classification of AD. MRI results in high-intensity visible features, making preprocessing and segmentation easy. To use this image modality, we acquired four types of datasets from each dataset's server. In this work, we downloaded 326 subjects from the National Research Center for Dementia homepage, 123 subjects from the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) homepage, 121 subjects from the Alzheimer's Disease Repository Without Borders homepage, and 131 subjects from the National Alzheimer's Coordinating Center homepage. In our experiment, we used the multiatlas label propagation with expectation-maximization-based refinement segmentation method. We segmented the images into 138 anatomical morphometry images (in which 40 features belonged to subcortical volumes and the remaining 98 features belonged to cortical thickness). The entire dataset was split into a 70 : 30 (training and testing) ratio before classifying the data. A principal component analysis was used for dimensionality reduction. Then, the support vector machine radial basis function classifier was used for classification between two groups-AD versus health control (HC) and early mild cognitive impairment (MCI) (EMCI) versus late MCI (LMCI). The proposed method performed very well for all four types of dataset. For instance, for the AD versus HC group, the classifier achieved an area under curve (AUC) of more than 89% for each dataset. For the EMCI versus LMCI group, the classifier achieved an AUC of more than 80% for every dataset. Moreover, we also calculated Cohen kappa and Jaccard index statistical values for all datasets to evaluate the classification reliability. Finally, we compared our results with those of recently published state-of-the-art methods.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,012
Score d'incertitude au seuil0,023

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0040,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,001

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.

Tête enseignante Opus0,046
Tête enseignante GPT0,340
Écart entre enseignants0,294 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations53
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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