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Enregistrement W4409644227 · doi:10.2196/60866

Improved Alzheimer Disease Diagnosis With a Machine Learning Approach and Neuroimaging: Case Study Development

2025· article· en· W4409644227 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.
venuePublié dans une revue dont le pays d'attache est le Canada.

Notice bibliographique

RevueJMIRx Med · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueDementia and Cognitive Impairment Research
Établissements canadiensPolytechnique Montréal
Organismes subventionnairesFonds de recherche du Québec – Nature et technologiesAlzheimer's Disease Neuroimaging Initiative
Mots-clésArtificial intelligenceComputer scienceSupport vector machineNeuroimagingMachine learningArtificial neural networkLinear discriminant analysisPattern recognition (psychology)Principal component analysisDimensionality reductionComputer-aided diagnosisMedicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Background: Alzheimer disease (AD) is a severe neurological brain disorder. While not curable, earlier detection can help improve symptoms substantially. Machine learning (ML) models are popular and well suited for medical image processing tasks such as computer-aided diagnosis. These techniques can improve the process for an accurate diagnosis of AD. Objective: In this paper, a complete computer-aided diagnosis system for the diagnosis of AD has been presented. We investigate the performance of some of the most used ML techniques for AD detection and classification using neuroimages from the Open Access Series of Imaging Studies (OASIS) and Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) datasets. Methods: The system uses artificial neural networks (ANNs) and support vector machines (SVMs) as classifiers, and dimensionality reduction techniques as feature extractors. To retrieve features from the neuroimages, we used principal component analysis (PCA), linear discriminant analysis, and t-distributed stochastic neighbor embedding. These features are fed into feedforward neural networks (FFNNs) and SVM-based ML classifiers. Furthermore, we applied the vision transformer (ViT)-based ANNs in conjunction with data augmentation to distinguish patients with AD from healthy controls. Results: Experiments were performed on magnetic resonance imaging and positron emission tomography scans. The OASIS dataset included a total of 300 patients, while the ADNI dataset included 231 patients. For OASIS, 90 (30%) patients were healthy and 210 (70%) were severely impaired by AD. Likewise for the ADNI database, a total of 149 (64.5%) patients with AD were detected and 82 (35.5%) patients were used as healthy controls. An important difference was established between healthy patients and patients with AD (P=.02). We examined the effectiveness of the three feature extractors and classifiers using 5-fold cross-validation and confusion matrix-based standard classification metrics, namely, accuracy, sensitivity, specificity, precision, F1-score, and area under the receiver operating characteristic curve (AUROC). Compared with the state-of-the-art performing methods, the success rate was satisfactory for all the created ML models, but SVM and FFNN performed best with the PCA extractor, while the ViT classifier performed best with more data. The data augmentation/ViT approach worked better overall, achieving accuracies of 93.2% (sensitivity=87.2, specificity=90.5, precision=87.6, F1-score=88.7, and AUROC=92) for OASIS and 90.4% (sensitivity=85.4, specificity=88.6, precision=86.9, F1-score=88, and AUROC=90) for ADNI. Conclusions: Effective ML models using neuroimaging data could help physicians working on AD diagnosis and will assist them in prescribing timely treatment to patients with AD. Good results were obtained on the OASIS and ADNI datasets with all the proposed classifiers, namely, SVM, FFNN, and ViTs. However, the results show that the ViT model is much better at predicting AD than the other models when a sufficient amount of data are available to perform the training. This highlights that the data augmentation process could impact the overall performance of the ViT model.

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.

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)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
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 enseignants0,038
Score d'incertitude au seuil0,534

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
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 recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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 Opus0,028
Tête enseignante GPT0,327
Écart entre enseignants0,299 · 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