Automatic analysis of Alzheimer’s disease: Evaluation of eye movements in natural conversations
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Among the studies concerned with the description of changes in nonverbal communications, some authors have established a link between eye movement and AD [1]. In this presentation, we introduce a method to automatically analyze and evaluate the performance of AD patients during natural conversations through eye movements. This project was conducted as part of a research program funded by Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada ( "Pattern recognition for the detection and monitoring of verbal and non‐verbal alterations in Alzheimer's disease", RGPIN‐2018‐05714). Method We analyzed 22 videos in the Carolinas Conversations Collection, a dataset where conversations with elderly people were recorded. These videos have 370 minutes approximately, with 17 subjects, 9 healthy controls (HC), and 8 AD patients. We tracked the eye movements through time in two ways, as a vector [Figure 1] and as landmarks on the eyes [Figure 2]. Then we trained classifiers to distinguish HCs and AD subjects, and performed the experiments using gaze vectors and eye landmarks as features (individually, combined). Result We obtain the performance of the classifiers measuring the accuracy, precision, recall, and ROC curve. Our results show that the combination of eye landmarks and gaze vectors features is strongly related with the AD condition. The classification sensitivity (ROC) is 77% performing with gaze vector features, 85% using the eyes landmarks in 3D, and combining both, we obtained 88% sensitivity (HC vs. AD) [Table 1]. Conclusion The automatic analysis of the eye movements could be a useful tool for clinicians and researchers studying early signs of AD. In future work, we will analyze facial expressions in order to study the link between verbal features (related to speech and content) and non‐verbal features (facial expressions, eye movements), and their correlations with AD. [1] Fernández G, Mandolesi P, Rotstein NP, Colombo O, Agamennoni O, Politi LE. Eye movement alterations during reading in patients with early Alzheimer disease. Invest Ophthalmol Vis Sci 2013;54:8345–52. https://doi.org/10.1167/iovs.13‐12877.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».