A Real-Time Clinical Decision Support System, for Mild Cognitive Impairment Detection, Based on a Hybrid Neural Architecture
Notice bibliographique
Résumé
Clinical procedure for mild cognitive impairment (MCI) is mainly based on clinical records and short cognitive tests. However, low suspicion and difficulties in understanding test cut-offs make diagnostic accuracy being low, particularly in primary care. Artificial neural networks (ANNs) are suitable to design computed aided diagnostic systems because of their features of generating relationships between variables and their learning capability. The main aim pursued in that work is to explore the ability of a hybrid ANN-based system in order to provide a tool to assist in the clinical decision-making that facilitates a reliable MCI estimate. The model is designed to work with variables usually available in primary care, including Minimental Status Examination (MMSE), Functional Assessment Questionnaire (FAQ), Geriatric Depression Scale (GDS), age, and years of education. It will be useful in any clinical setting. Other important goal of our study is to compare the diagnostic rendering of ANN-based system and clinical physicians. A sample of 128 MCI subjects and 203 controls was selected from the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI). The ANN-based system found the optimal variable combination, being AUC, sensitivity, specificity, and clinical utility index (CUI) calculated. The ANN results were compared with those from medical experts which include two family physicians, a neurologist, and a geriatrician. The optimal ANN model reached an AUC of 95.2%, with a sensitivity of 90.0% and a specificity of 84.78% and was based on MMSE, FAQ, and age inputs. As a whole, physician performance achieved a sensitivity of 46.66% and a specificity of 91.3%. CUIs were also better for the ANN model. The proposed ANN system reaches excellent diagnostic accuracy although it is based only on common clinical tests. These results suggest that the system is especially suitable for primary care implementation, aiding physicians work with cognitive impairment suspicions.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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) | 0,003 | 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 ».