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Enregistrement W4207081697 · doi:10.2196/24699

Acoustic and Facial Features From Clinical Interviews for Machine Learning–Based Psychiatric Diagnosis: Algorithm Development

2022· article· en· W4207081697 sur OpenAlexvenueno aff
Michael L. Birnbaum, Avner Abrami, Stephen Heisig, Asra Ali, Elizabeth Arenare, Carla Agurto, Nathaniel Lu, John M. Kane, Guillermo Cecchi

Notice bibliographique

RevueJMIR Mental Health · 2022
Typearticle
Langueen
DomainePsychology
ThématiqueEmotion and Mood Recognition
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMedical diagnosisReceiver operating characteristicPsychiatryPsychological interventionSchizophrenia (object-oriented programming)ChinBipolar disorderAlgorithmMedicinePsychologyMoodComputer sciencePathologyInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: In contrast to all other areas of medicine, psychiatry is still nearly entirely reliant on subjective assessments such as patient self-report and clinical observation. The lack of objective information on which to base clinical decisions can contribute to reduced quality of care. Behavioral health clinicians need objective and reliable patient data to support effective targeted interventions. OBJECTIVE: We aimed to investigate whether reliable inferences-psychiatric signs, symptoms, and diagnoses-can be extracted from audiovisual patterns in recorded evaluation interviews of participants with schizophrenia spectrum disorders and bipolar disorder. METHODS: We obtained audiovisual data from 89 participants (mean age 25.3 years; male: 48/89, 53.9%; female: 41/89, 46.1%): individuals with schizophrenia spectrum disorders (n=41), individuals with bipolar disorder (n=21), and healthy volunteers (n=27). We developed machine learning models based on acoustic and facial movement features extracted from participant interviews to predict diagnoses and detect clinician-coded neuropsychiatric symptoms, and we assessed model performance using area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) in 5-fold cross-validation. RESULTS: The model successfully differentiated between schizophrenia spectrum disorders and bipolar disorder (AUROC 0.73) when aggregating face and voice features. Facial action units including cheek-raising muscle (AUROC 0.64) and chin-raising muscle (AUROC 0.74) provided the strongest signal for men. Vocal features, such as energy in the frequency band 1 to 4 kHz (AUROC 0.80) and spectral harmonicity (AUROC 0.78), provided the strongest signal for women. Lip corner-pulling muscle signal discriminated between diagnoses for both men (AUROC 0.61) and women (AUROC 0.62). Several psychiatric signs and symptoms were successfully inferred: blunted affect (AUROC 0.81), avolition (AUROC 0.72), lack of vocal inflection (AUROC 0.71), asociality (AUROC 0.63), and worthlessness (AUROC 0.61). CONCLUSIONS: This study represents advancement in efforts to capitalize on digital data to improve diagnostic assessment and supports the development of a new generation of innovative clinical tools by employing acoustic and facial data analysis.

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)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,009
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: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,016

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,009
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,002

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 Opus0,055
Tête enseignante GPT0,416
Écart entre enseignants0,361 · 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
GenreMéthodes

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

En bref

Citations33
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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