SPARE-Tau: A flortaucipir machine-learning derived early predictor of cognitive decline
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Recently, tau PET tracers have shown strong associations with clinical outcomes in individuals with cognitive impairment and cognitively unremarkable elderly individuals. flortaucipir PET scans to measure tau deposition in multiple brain areas as the disease progresses. This information needs to be summarized to evaluate disease severity and predict disease progression. We, therefore, sought to develop a machine learning-derived index, SPARE-Tau, which successfully detects pathology in the earliest disease stages and accurately predicts progression compared to a priori-based region of interest approaches (ROI). METHODS: 587 participants of the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) cohort had flortaucipir scans, structural MRI scans, and an Aβ biomarker test (CSF or florbetapir PET) performed on the same visit. We derived the SPARE-Tau index in a subset of 367 participants. We evaluated associations with clinical measures for CSF p-tau, SPARE-MRI, and flortaucipir PET indices (SPARE-Tau, meta-temporal, and average Braak ROIs). Bootstrapped multivariate adaptive regression splines linear regression analyzed the association between the biomarkers and baseline ADAS-Cog13 scores. Bootstrapped multivariate linear regression models evaluated associations with clinical diagnosis. Cox-hazards and mixed-effects models investigated clinical progression and longitudinal ADAS-Cog13 changes. The Aβ positive cognitively unremarkable participants, not included in the SPARE-Tau training, served as an independent validation group. RESULTS: Compared to CSF p-tau, meta-temporal, and averaged Braak tau PET ROIs, SPARE-Tau showed the strongest association with baseline ADAS-cog13 scores and diagnosis. SPARE-Tau also presented the strongest association with clinical progression in cognitively unremarkable participants and longitudinal ADAS-Cog13 changes. Results were confirmed in the Aβ+ cognitively unremarkable hold-out sample participants. CSF p-tau showed the weakest cross-sectional associations and longitudinal prediction. DISCUSSION: Flortaucipir indices showed the strongest clinical association among the studied biomarkers (flortaucipir, florbetapir, structural MRI, and CSF p-tau) and were predictive in the preclinical disease stages. Among the flortaucipir indices, the machine-learning derived SPARE-Tau index was the most sensitive clinical progression biomarker. The combination of different biomarker modalities better predicted cognitive performance.
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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 | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».