Toward a Multimodal Computer-Aided Diagnostic Tool for Alzheimer’s Disease Conversion
Notice bibliographique
Résumé
Alzheimer’s disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder. It is one of the leading sources of morbidity and mortality in the aging population AD cardinal symptoms include memory and executive function impairment that profoundly alters a patient’s ability to perform activities of daily living. People with mild cognitive impairment (MCI) exhibit many of the early clinical symptoms of patients with AD and have a high chance of converting to AD in their lifetime. Diagnostic criteria rely on clinical assessment and brain magnetic resonance imaging (MRI). Many groups are working to help automate this process to improve the clinical workflow. Current computational approaches are focused on predicting whether or not a subject with MCI will convert to AD in the future. To our knowledge, limited attention has been given to the development of automated computer-assisted diagnosis (CAD) systems able to provide an AD conversion diagnosis in MCI patient cohorts followed longitudinally. This is important as these CAD systems could be used by primary care providers to monitor patients with MCI. The method outlined in this paper addresses this gap and presents a computationally efficient pre-processing and prediction pipeline, and is designed for recognizing patterns associated with AD conversion. We propose a new approach that leverages longitudinal data that can be easily acquired in a clinical setting (e.g., T1-weighted magnetic resonance images, cognitive tests, and demographic information) to identify the AD conversion point in MCI subjects with AUC = 84.7. In contrast, cognitive tests and demographics alone achieved AUC = 80.6, a statistically significant difference ( n = 669, p < 0.05). We designed a convolutional neural network that is computationally efficient and requires only linear registration between imaging time points. The model architecture combines Attention and Inception architectures while utilizing both cross-sectional and longitudinal imaging and clinical information. Additionally, the top brain regions and clinical features that drove the model’s decision were investigated. These included the thalamus, caudate, planum temporale, and the Rey Auditory Verbal Learning Test. We believe our method could be easily translated into the healthcare setting as an objective AD diagnostic tool for patients with MCI.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».