Brain structure ages—A new biomarker for multi‐disease classification
Notice bibliographique
Résumé
Age is an important variable to describe the expected brain's anatomy status across the normal aging trajectory. The deviation from that normative aging trajectory may provide some insights into neurological diseases. In neuroimaging, predicted brain age is widely used to analyze different diseases. However, using only the brain age gap information (i.e., the difference between the chronological age and the estimated age) can be not enough informative for disease classification problems. In this paper, we propose to extend the notion of global brain age by estimating brain structure ages using structural magnetic resonance imaging. To this end, an ensemble of deep learning models is first used to estimate a 3D aging map (i.e., voxel-wise age estimation). Then, a 3D segmentation mask is used to obtain the final brain structure ages. This biomarker can be used in several situations. First, it enables to accurately estimate the brain age for the purpose of anomaly detection at the population level. In this situation, our approach outperforms several state-of-the-art methods. Second, brain structure ages can be used to compute the deviation from the normal aging process of each brain structure. This feature can be used in a multi-disease classification task for an accurate differential diagnosis at the subject level. Finally, the brain structure age deviations of individuals can be visualized, providing some insights about brain abnormality and helping clinicians in real medical contexts.
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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 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».