Machine‐learning‐based Alzheimer's disease dementia score using structural MRI neurodegeneration patterns: Independent validation on ADNI, AIBL, OASIS and MIRIAD
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Biomarkers for dementia of Alzheimer's type (DAT) are sought to facilitate accurate prediction of the disease onset, ideally predating the onset of cognitive deterioration. T1‐weighted magnetic resonance imaging (MRI) is a commonly used neuroimaging modality for measuring brain structure in‐vivo, potentially providing information enabling the design of biomarkers for DAT. Method We propose a novel biomarker using structural MRI volume‐based features to compute a similarity score for the individual's structural patterns relative to those observed in the DAT group. We employed ensemble learning framework that combines structural features in most discriminative ROIs to create an aggregate measure of neurodegeneration in the brain. This classifier is trained on 423 stable normal control (NC) and 330 DAT subjects, where clinical diagnosis is likely to have the highest certainty, and then validated on several independent datasets for subjects at various stages along the longitudinal trajectory from NC to DAT. Result Independent validation on 8834 un‐seen images from ADNI, AIBL, OASIS, MIRIAD Alzheimer's disease (AD) databases showed promising potential to predict the development of DAT depending on the time‐to‐conversion (TTC). Classification performance on stable versus progressive mild cognitive impairment (MCI) groups achieved an AUC of 0.81 for TTC of 6 months, and 0.73 for TTC of up to 7 years, achieving the state‐of‐the‐art results. Conclusion We propose and validate a novel ensemble‐learning based biomarker score based on 3D topographic patterns of MRI‐observed structural volumetric features. The output score, indicating similarity to patterns seen in DAT, provides an intuitive measure of how closely the individual's brain features resemble the DAT group. This score can be used for assessing the presence of AD structural atrophy patterns in normal aging and MCI stages, as well as monitoring the progression of the individual's brain along the disease course.
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 | 0,006 | 0,007 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 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 | 0,001 |
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 ».