Predicting cognitive decline in Parkinson’s disease using FDG-PET–based supervised learning
Notice bibliographique
Résumé
BackgroundCognitive impairment is a common symptom of Parkinson's disease (PD) that increases in risk and severity as the disease progresses. An accurate prediction of the risk of progression from the mild cognitive impairment (MCI) stage to the dementia (PDD) stage is an unmet clinical need.MethodsWe investigated the use of a supervised learning algorithm called the support vector machine (SVM) to retrospectively stratify patients on the basis of brain fluorodeoxyglucose-PET (FDG-PET) scans. Of 43 patients with PD-MCI according to the baseline scan, 23 progressed to PDD within a 5-year period, whereas 20 maintained stable MCI. The baseline scans were used to train a model, which separated patients identified as PDD converters versus those with stable MCI with 95% sensitivity and 91% specificity.ResultsIn an independent validation data set of 19 patients, the AUC was 0.73, with 67% sensitivity and 80% specificity. The SVM model was topographically characterized by hypometabolism in the temporal and parietal lobes and hypermetabolism in the anterior cingulum and putamen and the insular, mesiotemporal, and postcentral gyri. The performance of the SVM model was further tested on 2 additional data sets, which confirmed that the model was also sensitive to later-stage PDD (17 of 19 patients; 89% sensitivity) and dementia with Lewy bodies (DLB) (16 of 17 patients; 94% sensitivity), but not to normal cognition PD (2 of 17 patients). Finally, anti-PD medication status did not change the SVM classification of the other set of 10 patients with PD who were scanned twice, ON and OFF medication.ConclusionsThese results potentially indicate that the proposed FDG-PET-based SVM classifier has utility for providing an accurate prognosis of dementia development in patients with PD-MCI.
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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 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 | 0,001 | 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 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 ».