From longitudinal measurements to image classification: Application to longitudinal MRI in Alzheimer’s disease
Notice bibliographique
Résumé
Abstract We propose a novel method of constructing representations of multiple one-dimensional longitudinal measurements as two-dimensional grey-scale images. This can be used to turn classification problems from longitudinal settings into simpler image classification problems, allowing for the application of newer deep learning methods on longitudinal measurements. Our approach is applicable to situations with balanced or imbalanced longitudinal data sets, and where there are missing data at some time points. To evaluate our approach, we apply it to an important and challenging task: the prediction of dementia from brain volume trajectories derived from longitudinal MRI. We construct an ensemble of convolutional neural network models to classify two groups of subjects: those diagnosed with mild cognitive impairment at all examinations (stable MCI) versus those starting out as MCI but later converting to Alzheimer’s disease (converted AD). Models were trained on image representations derived from N = 736 subjects sourced from the ADNI database (471/265 sMCI/cAD). We obtained an accuracy of a resulting ensemble model of 76%, measured on an independent test set. Our approach is simple and easy to apply but competitive (in terms of accuracy) with results reported in other machine learning approaches with similar classification on comparable tasks. This indicates that our approach can lead to useful representations of longitudinal data.
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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 | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 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 ».