MétaCan
Menu
← Retour à la cohorte
Enregistrement W4390198245 · doi:10.1002/alz.081942

Differentiation of frontotemporal dementia subtypes using neuroimaging‐based multi‐type parallel feature embedding

2023· article· en· W4390198245 sur OpenAlexaff
Da Ma, Jane Stocks, Samuel N. Lockhart, Suzanne Craft, Howard J. Rosen, Metin N. Gürcan, Karteek Popuri, Mirza Faisal Beg, Lei Wang

Notice bibliographique

RevueAlzheimer s & Dementia · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueDementia and Cognitive Impairment Research
Établissements canadiensSimon Fraser UniversityMemorial University of Newfoundland
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésFrontotemporal dementiaPrimary progressive aphasiaFrontotemporal lobar degenerationNeuroimagingSemantic dementiaMedicineArtificial intelligenceDementiaPathologyPsychologyComputer scienceNeuroscienceDisease

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Background Frontotemporal dementia (FTD) represents a collection of neurocognitive syndromes with frontotemporal lobar degeneration (FTLD) neuropathology, and is associated with significant clinical, pathological, and genetic heterogeneity. We trained a deep neural network (DNN) classifier to differentiate behavioral‐variant FTD (bvFTD), semantic variant primary progressive aphasia (svPPA), and non‐fluent variant (nfvPPA) patients using MRI scans drawn from two multi‐site neuroimaging consortiums. Method BvFTD (N = 173), nfvPPA (N = 63), and svPPA (N = 41) patients with T1‐MRI were extracted from the FTLD Neuroimaging Initiative (FTLDNI) and the ARTFL‐LEFFTDS Longitudinal Frontotemporal Lobar Degeneration (ALLFTD) databases. MRI data were preprocessed with FreeSurfer, with cortical thickness, cortical volume, and subcortical volumes extracted. Cortical measures were parcellated into 360 patches (i.e., ROIs) according to the HCP‐MMP1 atlas. Both the patch‐based cortical thickness and volume features were harmonized to control confounding effects of sex, age, total intracranial volume (TIV), cohort, and scanner. Multi‐type features were parallelly fed into a multi‐layer‐perceptron (MLP)‐based classifier. Weighted cross‐entropy loss function was used to account for unbalanced sample sizes across FTD subtypes. 10‐fold nested cross‐validation was used to evaluate the robustness of the classification model, with data split into 80/10/10 of training/validation/test data sets. Result Visual evaluation z‐scores of cortical features among FTLDNI and ALLFTD groups revealed site‐specific differences significantly reduced by feature harmonization, especially for volume (Figure 1). The balanced accuracy of the ensembled DNN classifier of each FTD subtype on test sets across all ten folds reached 0.76 ± 0.09 for bvFTD, 0.79 ± 0.07 for nfvPPA, and 0.88 ± 0.07 for svPPA (Figure 2). Figure 3 shows confusion matrices for classification performance in the test set across ten cross‐validation folds. Conclusion We developed a deep‐learning‐based framework to classify three FTD subtypes: bvFTD, nfvPPA, and svPPA. The combination of feature harmonization and parallel multi‐type feature embedding framework showed promising differentiation power. This work can be used to recognize at‐risk populations for early and precise diagnosis, to aid intervention planning. Future studies will compare classification based on different input features and use visualization methods to identify the most discriminative regions and explore their clinical relevance.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,013

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0020,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,066
Tête enseignante GPT0,357
Écart entre enseignants0,290 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

Explorer davantage

Même revueAlzheimer s & Dementia→Même sujetDementia and Cognitive Impairment Research→Travaux en français237 207→