Predicting Future Clinical Changes of MCI Patients Using Longitudinal and Multimodal Biomarkers
Notice bibliographique
Résumé
Accurate prediction of clinical changes of mild cognitive impairment (MCI) patients, including both qualitative change (i.e., conversion to Alzheimer's disease (AD)) and quantitative change (i.e., cognitive scores) at future time points, is important for early diagnosis of AD and for monitoring the disease progression. In this paper, we propose to predict future clinical changes of MCI patients by using both baseline and longitudinal multimodality data. To do this, we first develop a longitudinal feature selection method to jointly select brain regions across multiple time points for each modality. Specifically, for each time point, we train a sparse linear regression model by using the imaging data and the corresponding clinical scores, with an extra ‘group regularization’ to group the weights corresponding to the same brain region across multiple time points together and to allow for selection of brain regions based on the strength of multiple time points jointly. Then, to further reflect the longitudinal changes on the selected brain regions, we extract a set of longitudinal features from the original baseline and longitudinal data. Finally, we combine all features on the selected brain regions, from different modalities, for prediction by using our previously proposed multi-kernel SVM. We validate our method on 88 ADNI MCI subjects, with both MRI and FDG-PET data and the corresponding clinical scores (i.e., MMSE and ADAS-Cog) at 5 different time points. We first predict the clinical scores (MMSE and ADAS-Cog) at 24-month by using the multimodality data at previous time points, and then predict the conversion of MCI to AD by using the multimodality data at time points which are at least 6-month ahead of the conversion. The results on both sets of experiments show that our proposed method can achieve better performance in predicting future clinical changes of MCI patients than the conventional methods.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».