Feasibility of diffusion‐tensor and correlated diffusion imaging for studying white‐matter microstructural abnormalities: Application in <scp>COVID</scp>‐19
Notice bibliographique
Résumé
There has been growing attention on the effect of COVID-19 on white-matter microstructure, especially among those that self-isolated after being infected. There is also immense scientific interest and potential clinical utility to evaluate the sensitivity of single-shell diffusion magnetic resonance imaging (MRI) methods for detecting such effects. In this work, the performances of three single-shell-compatible diffusion MRI modeling methods are compared for detecting the effect of COVID-19, including diffusion-tensor imaging, diffusion-tensor decomposition of orthogonal moments and correlated diffusion imaging. Imaging was performed on self-isolated patients at the study initiation and 3-month follow-up, along with age- and sex-matched controls. We demonstrate through simulations and experimental data that correlated diffusion imaging is associated with far greater sensitivity, being the only one of the three single-shell methods to demonstrate COVID-19-related brain effects. Results suggest less restricted diffusion in the frontal lobe in COVID-19 patients, but also more restricted diffusion in the cerebellar white matter, in agreement with several existing studies highlighting the vulnerability of the cerebellum to COVID-19 infection. These results, taken together with the simulation results, suggest that a significant proportion of COVID-19 related white-matter microstructural pathology manifests as a change in tissue diffusivity. Interestingly, different b-values also confer different sensitivities to the effects. No significant difference was observed in patients at the 3-month follow-up, likely due to the limited size of the follow-up cohort. To summarize, correlated diffusion imaging is shown to be a viable single-shell diffusion analysis approach that allows us to uncover opposing patterns of diffusion changes in the frontal and cerebellar regions of COVID-19 patients, suggesting the two regions react differently to viral infection.
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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 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| 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 ».