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Enregistrement W4400324640 · doi:10.1038/s41591-024-03118-z

AI-based differential diagnosis of dementia etiologies on multimodal data

2024· article· en· W4400324640 sur OpenAlexfundno aff
Chonghua Xue, Sahana S Kowshik, Diala Lteif, Shreyas Puducheri, Varuna Jasodanand, O. Zhou, Anika S. Walia, Osman Berke Güney, J. Diana Zhang, Artem Kaliaev, V. Carlota Andreu‐Arasa, Brigid Dwyer, Chad W. Farris, Honglin Hao, Sachin Kedar, Asim Mian, Daniel L. Murman, Sarah A. O’Shea, Aaron B. Paul, Saurabh Rohatgi, Marie Saint‐Hilaire, E. Alton Sartor, Bindu N. Setty, Juan E. Small, Arun Swaminathan, Olga Taraschenko, Jing Yuan, Yan Zhou, Shuhan Zhu, Cody Karjadi, Ting Fang Alvin Ang, Sarah Adel Bargal, Bryan A. Plummer, Kathleen L. Poston, Meysam Ahangaran, Rhoda Au, Vijaya B. Kolachalama

Notice bibliographique

RevueNature Medicine · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueDementia and Cognitive Impairment Research
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesNational Institute of Diabetes and Digestive and Kidney DiseasesServierNational Cancer InstituteNational Institutes of HealthGenentechNational Institute of Neurological Disorders and StrokeIXICONational Institute of General Medical SciencesH. Lundbeck A/SEisaiNorthern California Institute for Research and EducationNovartis Pharmaceuticals CorporationNational Heart, Lung, and Blood InstituteBioClinicaBiogenPfizerUniversity of Southern CaliforniaBristol-Myers SquibbEli Lilly and CompanyNational Center for Advancing Translational SciencesMeso Scale DiagnosticsNational Institute on AgingAlzheimer's AssociationCanadian Institutes of Health ResearchAmerican Heart Association
Mots-clésDementiaEtiologyDifferential diagnosisMedicineDifferential (mechanical device)NeuroscienceBioinformaticsIntensive care medicineComputational biologyPathologyBiologyDiseaseEngineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Differential diagnosis of dementia remains a challenge in neurology due to symptom overlap across etiologies, yet it is crucial for formulating early, personalized management strategies. Here, we present an artificial intelligence (AI) model that harnesses a broad array of data, including demographics, individual and family medical history, medication use, neuropsychological assessments, functional evaluations and multimodal neuroimaging, to identify the etiologies contributing to dementia in individuals. The study, drawing on 51,269 participants across 9 independent, geographically diverse datasets, facilitated the identification of 10 distinct dementia etiologies. It aligns diagnoses with similar management strategies, ensuring robust predictions even with incomplete data. Our model achieved a microaveraged area under the receiver operating characteristic curve (AUROC) of 0.94 in classifying individuals with normal cognition, mild cognitive impairment and dementia. Also, the microaveraged AUROC was 0.96 in differentiating the dementia etiologies. Our model demonstrated proficiency in addressing mixed dementia cases, with a mean AUROC of 0.78 for two co-occurring pathologies. In a randomly selected subset of 100 cases, the AUROC of neurologist assessments augmented by our AI model exceeded neurologist-only evaluations by 26.25%. Furthermore, our model predictions aligned with biomarker evidence and its associations with different proteinopathies were substantiated through postmortem findings. Our framework has the potential to be integrated as a screening tool for dementia in clinical settings and drug trials. Further prospective studies are needed to confirm its ability to improve patient care.

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 distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesCharge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,286
Score d'incertitude au seuil0,998

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

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 Opus0,034
Tête enseignante GPT0,396
Écart entre enseignants0,362 · 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 tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeObservationnel
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

Citations153
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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