Comprehensive evaluation of AT(N) imaging biomarkers for predicting cognition
Notice bibliographique
Résumé
Background and Objectives: quantification of amyloid, tau, and neurogenerative pathologies that develop in Alzheimer's Disease (AD). Interest in imaging biomarkers has led to a wide variety of biomarker definitions, some of which potentially offer less predictive value than others. We aimed to assess how different operationalizations of AD imaging biomarkers affect prediction of cognition. Methods: F]-Flortaucipir), and volumetric MRI imaging. We compiled a large collection of imaging biomarker definitions (42 in total) spanning different pathologies (amyloid, tau, neurodegeneration) and variable types (continuous, binary, non-binary categorical). Using cross-validation, we trained regression models to predict neuropsychological performance, both globally and across different subdomains (Phenotype Harmonization Consortium composites), using different combinations of biomarkers. We also compared these biomarker models to support vector machines (SVMs) trained to predict cognition directly from imaging regions of interest. In a subsample of individuals with CSF biomarker readouts, we repeated experiments comparing the accuracy of models using imaging and fluid biomarkers. Additional analyses tested the predictive strength of imaging biomarkers when limited to specific clinical stages of disease (cognitive unimpaired vs. impaired) and when modeling longitudinal cognitive change. Results: Our sample included 490 people (247 female) with a mix of no impairment (n=288), mild impairment (n=163), and dementia (n=39). While almost all biomarkers tested were predictive of cognitive performance, we observed substantial variability in accuracy, even for measures of the same pathology. Tau biomarkers were the single most accurate single predictors, though combination of biomarkers spanning multiple pathologies were more accurate overall. SVM models were generally more accurate than models using traditional biomarkers. Incorporating continuous or non-binary categorical biomarkers was beneficial only for tau and neurodegeneration, but not amyloid. Patterns of results were largely consistent when considering different clinical stages of disease, neuropsychological domains, and longitudinal cognition. In the CSF subsample (n=246), imaging biomarkers strongly outperformed CSF versions for cognitive prediction. Discussion: We demonstrated that different imaging biomarker definitions can lead to variability in downstream predictive tasks. Researchers should consider how their biomarker operationalizations may help or hinder the assessment of disease severity.
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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 | 0,012 | 0,013 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,000 |
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 ».