Automated Analysis of Drawing Process to Estimate Global Cognition in Older Adults: Preliminary International Validation on the US and Japan Data Sets (Preprint)
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND With the aging of populations worldwide, early detection of cognitive impairments has become a research and clinical priority, particularly to enable preventive intervention for dementia. Automated analysis of the drawing process has been studied as a promising means for lightweight, self-administered cognitive assessment. However, this approach has not been sufficiently tested for its applicability across populations. OBJECTIVE The aim of this study was to evaluate the applicability of automated analysis of the drawing process for estimating global cognition in community-dwelling older adults across populations in different nations. METHODS We collected drawing data with a digital tablet, along with Montreal Cognitive Assessment (MoCA) scores for assessment of global cognition, from 92 community-dwelling older adults in the United States and Japan. We automatically extracted 6 drawing features that characterize the drawing process in terms of the drawing speed, pauses between drawings, pen pressure, and pen inclinations. We then investigated the association between the drawing features and MoCA scores through correlation and machine learning–based regression analyses. RESULTS We found that, with low MoCA scores, there tended to be higher variability in the drawing speed, a higher pause:drawing duration ratio, and lower variability in the pen’s horizontal inclination in both the US and Japan data sets. A machine learning model that used drawing features to estimate MoCA scores demonstrated its capability to generalize from the US dataset to the Japan dataset (R2=0.35; permutation test, P<.001). CONCLUSIONS This study presents initial empirical evidence of the capability of automated analysis of the drawing process as an estimator of global cognition that is applicable across populations. Our results suggest that such automated analysis may enable the development of a practical tool for international use in self-administered, automated cognitive assessment.
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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 | 0,005 | 0,019 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,003 |
| 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 | 0,002 |
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.
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 ».