Machine Learning Approach for Predicting Amyloid and Tau Positivity in Alzheimer's Disease Using Clinically Accessible Features
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Prediction of Alzheimer's disease (AD) biomarkers can improve public health strategies, especially if achieved with easily collectable data in a single consultation. Machine learning (ML) offers versatile tools for clinical and research applications. This study investigated a ML model's ability to predict amyloid and tau positivity using easily obtainable features. Method Individuals with amyloid and tau status were selected from ADNI, TRIAD, and PPMI datasets (Model Building) and from the NACC dataset (Validation). Shared clinical features included age, sex, education, clinical diagnosis, MoCA scores, and BMI. Amyloid positivity was defined by amyloid‐PET (PIB‐PET, FBB‐PET, or AZD4694‐PET) or CSF AB42, and tau positivity by Tau‐PET (MK6240‐PET, AV1451‐PET) or CSF p ‐tau181. For NACC, positivity derived from fields AMYLPET and TAUPETAD. Data processing is summarized in Figure 1. Result The Model Building sample included 1593 individuals (mean MoCA 25.3 ± 4.3). The Validation cohort included 861 individuals (mean MoCA 22.2 ± 2.8). The model achieved high performance for predicting amyloid and tau positivity, with mean AUCs of 0.89 and 0.83 for Model Building and Validation, respectively (Figure 2a, 2b). In Validation, high sensitivity (0.93) came at the expense of specificity (0.65), while Model Building showed balanced sensitivity and specificity (0.81 and 0.83). Higher age, lower MoCA, cognitive impairment, female sex, and lower BMI increased the probability of positivity (Figure 2c, 2d). Cognitive impairment was the most impactful feature in both Model Building and Validation datasets, followed by MoCA and age (Figure 2e, 2f). Conclusion Predicting AD biomarkers using ML and readily collectable features is feasible and accurate. The model's high sensitivity indicates a potential research utility in clinical trials for population screening to minimize false negatives. Future efforts should enhance generalizability, explore additional features, and prioritize real‐world validation.
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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 | 0,003 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 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 | 0,001 |
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 ».