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Enregistrement W4413035771 · doi:10.1186/s13195-025-01827-2

Longitudinal structural MRI-based deep learning and radiomics features for predicting Alzheimer’s disease progression

2025· article· en· W4413035771 sur OpenAlexfundno aff
Sepehr Aghajanian, Fateme Mohammadifard, Ida Mohammadi, Shahryar Rajai Firouzabadi, Ali Baradaran Bagheri, Elham Moases Ghaffary, Omid Mirmosayyeb

Notice bibliographique

RevueAlzheimer s Research & Therapy · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueRadiomics and Machine Learning in Medical Imaging
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesCanadian Institutes of Health ResearchNational Institutes of HealthGenentechIXICOH. Lundbeck A/SServierEisaiNorthern California Institute for Research and EducationPfizerNovartis Pharmaceuticals CorporationUniversity of Southern CaliforniaBiogenEli Lilly and CompanyBristol-Myers SquibbBioClinicaU.S. Department of DefenseMeso Scale DiagnosticsAlzheimer's Association
Mots-clésGeriatric psychiatryNeurologyDiseaseMedicineRadiomicsArtificial intelligenceInternal medicinePsychiatryRadiologyComputer science

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND: Alzheimer's disease (AD) is the principal cause of dementia and requires the early diagnosis of people with mild cognitive impairment (MCI) who are at high risk of progressing. Early diagnosis is imperative for optimizing clinical management and selecting proper therapeutic interventions. Structural magnetic resonance imaging (MRI) markers have been widely investigated for predicting the conversion of MCI to AD, and recent advances in deep learning (DL) methods offer enhanced capabilities for identifying subtle neurodegenerative changes over time. METHODS: We selected 228 MCI participants from the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) who had at least three T1-weighted MRI scans within 18 months of baseline. MRI volumes underwent bias correction, segmentation, and radiomics feature extraction. A 3D residual network (ResNet3D) was trained using a pairwise ranking loss to capture single-timepoint risk scores. Longitudinal analyses were performed by extracting deep convolutional neural network (CNN) embeddings and gray matter radiomics for each scan, which were put into a time-aware long short-term memory (LSTM) model with an attention mechanism. RESULTS: A single-timepoint ResNet3D model achieved modest performance (c-index ~ 0.70). Incorporating longitudinal MRI files or downstream survival models led to a pronounced prognostic improvement (c-index:0.80-0.90), but was not further improved by longitudinal radiomics data. Time-specific classification within two- and three-year and five-year windows after the last MRI acquisition showed high accuracy (AUC > 0.85). Several radiomics, including gray matter surface to volume and elongation, emerged as the most predictive features. Each SD change in the gray matter surface to volume change within the last visit was associated with an increased risk of developing AD (HR: 1.50; 95% CI: 1.25-1.79). CONCLUSIONS: These findings emphasize the value of structural MRI within the advanced DL architectures for predicting MCI-to-AD conversion. The approach may enable earlier risk stratification and targeted interventions for individuals most likely to progress. limitations in sample size and computational resources warrant larger, more diverse studies to confirm these observations and explore additional improvements.

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)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Autre devis · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,702
Score d'incertitude au seuil0,912

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
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 Opus0,050
Tête enseignante GPT0,425
Écart entre enseignants0,375 · 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.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeAutre devis
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

Citations16
Publié2025
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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