Utilità ta 'MemTrax u l-Immudellar ta' Tagħlim Magni fil-Klassifikazzjoni ta 'Indeboliment Konjittiv Ħafif
Artikolu ta 'Riċerka
Awturi: Bergeron, Michael F. | Landset, Sara | Zhou, Xianbo | Ding, Tao | Khoshgoftaar, Taghi M. | Zhao, Feng | Du, Bo | Chen, Xinjie | Wang, Xuan | Zhong, Lianmei | Liu, Xiaolei| Ashford, J. Wesson
DOI: 10.3233/JAD-191340
Ġurnal: Ġurnal ta' Marda ta 'Alzheimer, vol. 77, nru. 4, pp. 1545-1558, 2020
Astratt
Sfond:
L-inċidenza u l-prevalenza mifruxa ta' Marda ta 'Alzheimer u indeboliment konjittiv ħafif (MCI) wassal għal sejħa urġenti għal riċerka biex tivvalida l-iskrining u l-valutazzjoni konjittivi ta 'detezzjoni bikrija.
Għan:
L-għan primarju tar-riċerka tagħna kien li tiddetermina jekk il-metriċi tal-prestazzjoni MemTrax magħżula u d-demografija rilevanti u l-karatteristiċi tal-profil tas-saħħa jistgħux jiġu utilizzati b’mod effettiv f’mudelli ta’ tbassir żviluppati bit-tagħlim bil-magni biex jikklassifikaw is-saħħa konjittiva (normali versus MCI), kif ikun indikat mill- Valutazzjoni Konjittiva ta 'Montreal (MoCA).
Metodi:
Għamilna studju trasversali fuq 259 pazjent adult tan-newroloġija, klinika tal-memorja u mediċina interna reklutati minn żewġ sptarijiet fiċ-Ċina. Kull pazjent ingħata l-MoCA bil-lingwa Ċiniża u amministra waħdu r-rikonoxximent kontinwu episodiku online MemTrax test tal-memorja onlajn fl-istess jum. Mudelli ta 'klassifikazzjoni ta' tbassir inbnew bl-użu ta 'tagħlim tal-magni b'validazzjoni inkroċjata ta' 10 darbiet, u l-prestazzjoni tal-mudell ġiet imkejla bl-użu ta 'Żona taħt il-Kurva Karatteristika Operattiva tar-Riċevitur (AUC). Mudelli nbnew bl-użu ta 'żewġ metriċi tal-prestazzjoni MemTrax (perċentwali korretti, ħin ta' rispons), flimkien mat-tmien karatteristiċi demografiċi u tal-istorja personali komuni.
Riżultati:
Meta tqabbel l-istudenti f'kombinazzjonijiet magħżula ta' punteġġi u limiti tal-MoCA, Naïve Bayes ġeneralment kien l-istudent bl-ogħla prestazzjoni b'prestazzjoni ta' klassifikazzjoni ġenerali ta' 0.9093. Barra minn hekk, fost l-aqwa tliet studenti, il-prestazzjoni tal-klassifikazzjoni bbażata fuq MemTrax b'mod ġenerali kienet superjuri bl-użu biss tal-erba' karatteristiċi fl-ogħla klassifika (0.9119) meta mqabbla mal-użu tal-10 karatteristiċi komuni kollha (0.8999).
Konklużjoni:
Il-prestazzjoni ta 'MemTrax tista' tiġi utilizzata b'mod effettiv f'mudell ta 'tbassir tal-klassifikazzjoni tat-tagħlim tal-magni applikazzjoni ta 'screening għall-iskoperta ta' indeboliment konjittiv fl-istadju bikri.
INTRODUZZJONI
L-inċidenza u l-prevalenza rikonoxxuti (għalkemm sottodijanjostikata) mifruxa u parallela li qed tiżdied medika, soċjali u pubblika saħħa l-ispejjeż u l-piż tal-marda ta' Alzheimer (AD) u l-indeboliment konjittiv ħafif (MCI) qed isiru dejjem aktar tensjoni għall-partijiet interessati kollha [1, 2]. Dan ix-xenarju ta' dwejjaq u bourgeoning wassal għal sejħa urġenti għar-riċerka biex tiġi vvalidata sejbien bikri strumenti ta' screening u valutazzjoni konjittivi għal utilità prattika regolari f'ambjenti personali u kliniċi għal pazjenti anzjani f'reġjuni u popolazzjonijiet diversi [3]. Dawn l-istrumenti għandhom jipprovdu wkoll għal traduzzjoni bla xkiel tar-riżultati informattivi fir-rekords elettroniċi tas-saħħa. Il-benefiċċji se jiġu realizzati billi l-pazjenti jiġu infurmati u jiġu megħjuna lit-tobba biex jagħrfu bidliet sinifikanti aktar kmieni u b’hekk jippermettu stratifikazzjoni, implimentazzjoni u traċċar aktar fil-pront u f’waqtha ta’ trattament individwalizzat u aktar kosteffettiv u kura tal-pazjent għal dawk li jibdew jesperjenzaw tnaqqis konjittiv [3, 4].
L-għodda kompjuterizzata MemTrax (https://memtrax.com) hija valutazzjoni ta' rikonoxximent sempliċi u qasira kontinwa li tista' tiġi amministrata waħedha onlajn biex titkejjel il-prestazzjoni tal-memorja episodika f'waqtha ta' sfida fejn l-utent jirrispondi għal immaġini ripetuti u mhux għal preżentazzjoni inizjali [5, 6]. Riċerka reċenti u implikazzjonijiet prattiċi li jirriżultaw qed jibdew juru b'mod progressiv u kollettiv l-effikaċja klinika ta 'MemTrax fl-iskrining bikri ta' AD u MCI [5-7]. Madankollu, paragun dirett ta 'utilità klinika għal eżistenti saħħa konjittiva valutazzjoni u standards konvenzjonali hija ġġustifikata biex tinforma perspettiva professjonali u tikkorrobora l-utilità MemTrax fl-iskoperta bikrija u l-appoġġ dijanjostiku. van der Hoek et al. [8] qabbel il-metriċi tal-prestazzjoni ta' MemTrax magħżula (veloċità ta' reazzjoni u perċentwali korretti) mal-istatus konjittiv kif determinat mill-Montreal Valutazzjoni Konjittiva (MoCA). Madankollu, dan l-istudju kien limitat biex jassoċja dawn il-metriċi tal-prestazzjoni mal-karatterizzazzjoni tal-istatus konjittiv (kif determinat mill-MoCA) u jiddefinixxi l-firxiet relattivi u l-valuri cutoff. Għaldaqstant, biex tespandi din l-investigazzjoni u ttejjeb il-prestazzjoni u l-effikaċja tal-klassifikazzjoni, il-mistoqsija primarja ta’ riċerka tagħna kienet:
- Jistgħu l-metriċi tal-prestazzjoni MemTrax magħżula ta 'individwu u d-demografija u s-saħħa rilevanti profil karatteristiċi jiġu utilizzati b'mod effettiv f'mudell ta 'tbassir żviluppati bit-tagħlim tal-magni biex jikklassifikaw is-saħħa konjittiva b'mod dikotomika (normali versus MCI), kif ikun indikat mill-punteġġ MoCA ta' wieħed?
Sekondarja għal dan, ridna nkunu nafu:
- Inklużi l-istess karatteristiċi, jista 'mudell ta' tagħlim tal-magni bbażat fuq il-prestazzjoni MemTrax jiġi applikat b'mod effettiv għal pazjent biex ibassar is-severità (ħafifa kontra severa) fi ħdan kategoriji magħżula ta 'indeboliment konjittiv kif ikun determinat minn dijanjosi klinika indipendenti?
Il-miġja u l-applikazzjoni prattika li qed tevolvi tal-intelliġenza artifiċjali u t-tagħlim tal-magni fl-iskrinjar/sejbien diġà wrew vantaġġi prattiċi distinti, bl-immudellar ta 'tbassir jiggwida b'mod effettiv lill-kliniċi fil-valutazzjoni ta' sfida tas-saħħa konjittiva/tal-moħħ u l-ġestjoni tal-pazjent. Fl-istudju tagħna, għażilna approċċ simili fl-immudellar tal-klassifikazzjoni MCI u d-diskriminazzjoni tas-severità ta 'indeboliment konjittiv kif ikkonfermat minn dijanjosi klinika minn tliet settijiet ta' dejta li jirrappreżentaw pazjenti voluntiera magħżula u outpatients minn żewġ sptarijiet fiċ-Ċina. Bl-użu ta 'mudellar ta' tbassir tat-tagħlim tal-magni, identifikajna l-istudenti bl-aqwa prestazzjoni mid-diversi kombinazzjonijiet ta 'sett ta' data/studenti u kklassifikajna l-karatteristiċi biex jiggwidawna fid-definizzjoni tal-applikazzjonijiet tal-mudell l-aktar klinikament prattiċi.
L-ipoteżi tagħna kienu li mudell validat ibbażat fuq MemTrax jista’ jiġi utilizzat biex jikklassifika s-saħħa konjittiva b’mod dikotomika (normali jew MCI) ibbażat fuq il-kriterju tal-limitu tal-punteġġ aggregat tal-MoCA, u li mudell ta’ tbassir MemTrax simili jista’ jiġi impjegat b’mod effettiv biex jiddiskrimina s-severità f’kategoriji magħżula ta’ dijanjostikati klinikament indeboliment konjittiv. Id-dimostrazzjoni tar-riżultati antiċipati tkun strumentali biex tappoġġja l-effikaċja ta 'MemTrax bħala skrin ta' skoperta bikrija għal tnaqqis konjittiv u klassifikazzjoni ta 'indeboliment konjittiv. Tqabbil favorevoli ma' standard allegat industrija kkumplimentat b'faċilità u ħeffa ta' utilità ferm akbar ikun influwenti biex jgħin lill-kliniċi jadottaw din l-għodda sempliċi, affidabbli u aċċessibbli bħala skrin inizjali fl-iskoperta ta 'defiċits konjittivi fl-istadju bikri (inkluż prodromali). Tali approċċ u utilità jistgħu għalhekk iwasslu għal kura u intervent tal-pazjent aktar f'waqtu u stratifikati aħjar. Dawn l-għarfien li jaħseb 'il quddiem u metriċi u mudelli mtejba jistgħu wkoll ikunu ta' għajnuna biex jimmitigaw jew iwaqqfu l-progressjoni tad-dimenzja, inklużi l-AD u d-dimenzja relatati mal-AD (ADRD).
MATERJALI U METODI
Studju popolazzjoni
Bejn Jannar 2018 u Awwissu 2019, tlestiet riċerka trasversali fuq pazjenti reklutati minn żewġ sptarijiet fiċ-Ċina. L-amministrazzjoni ta' MemTrax [5] lil individwi ta' 21 sena 'l fuq u l-ġbir u l-analiżi ta' dik id-dejta ġew riveduti u approvati minn u amministrati skond l-istandards etiċi tal- Bniedem Kumitat għall-Protezzjoni tas-Suġġett ta' l-Università ta' Stanford. MemTrax u l-ittestjar l-ieħor kollu għal dan l-istudju ġenerali saru skont id-dikjarazzjoni ta 'Ħelsinki tal-1975 u approvati mill-Bord ta' Reviżjoni Istituzzjonali tal-Ewwel Sptar Affiljat tal-Università Medika ta 'Kunming f'Kunming, Yunnan, iċ-Ċina. Kull utent kien ipprovdut an kunsens infurmat formola biex taqra/revedi u mbagħad volontarjament taqbel li tipparteċipa.
Il-parteċipanti ġew reklutati mill-grupp ta 'outpatients fil-klinika tan-newroloġija fl-Isptar Yanhua (sub-sett tad-dejta YH) u l- klinika tal-memorja fl-Ewwel Sptar Affiljat ta 'Kunming Medical Università (sub-sett tad-dejta XL) f'Beijing, iċ-Ċina. Il-parteċipanti ġew ukoll ingaġġati minn pazjenti interni tan-newroloġija (sub-sett tad-dejta XL) u l-mediċina interna (sub-sett tad-dejta KM) fl-Ewwel Sptar Affiljat tal-Università Medika ta 'Kunming. Il-kriterji ta’ inklużjoni kienu jinkludu 1) irġiel u nisa ta’ mill-inqas 21 sena, 2) ħila li jitkellmu Ċiniż (Mandarin), u 3) ħila li jifhmu direzzjonijiet verbali u miktuba. Il-kriterji ta' esklużjoni kienu nuqqasijiet tal-vista u tal-mutur li jipprevjenu lill-parteċipanti milli jlestu l- Test MemTrax, kif ukoll l-inabbiltà li jifhmu l-istruzzjonijiet tat-test speċifiċi.
Verżjoni Ċiniża ta' MemTrax
L-onlajn Il-pjattaforma tat-test MemTrax ġiet tradotta fiċ-Ċiniż (URL: https://www.memtrax.com.cn) u aktar adattat biex jiġi utilizzat permezz ta’ WeChat (Shenzhen Tencent Computer Systems Co. LTD., Shenzhen, Guangdong, China) għall-awtoamministrazzjoni. Id-dejta kienet maħżuna fuq cloud server (Ali Cloud) li jinsab fiċ-Ċina u liċenzjat minn Alibaba (Alibaba Technology Co. Ltd., Hangzhou, Zhejiang, iċ-Ċina) minn SJN Biomed LTD (Kunming, Yunnan, iċ-Ċina). Dettalji speċifiċi dwar MemTrax u l-kriterji tal-validità tat-test użati hawn ġew deskritti qabel [6]. It-test kien ipprovdut mingħajr ħlas lill-pazjenti.
Proċeduri ta 'studju
Għall-pazjenti internati u l-outpatients, kwestjonarju ġenerali tal-karta għall-ġbir ta’ informazzjoni demografika u personali bħall-età, is-sess, is-snin ta’ edukazzjoni, ix-xogħol, jgħixu waħedhom jew mal-familja, u l-istorja medika kienet amministrata minn membru tat-tim tal-istudju. Wara t-tlestija tal-kwestjonarju, it-testijiet MoCA [12] u MemTrax ġew amministrati (MoCA l-ewwel) b'mhux aktar minn 20 minuta bejn it-testijiet. MemTrax fil-mija korrett (MTx-% C), il-ħin medju tar-rispons (MTx-RT), u d-data u l-ħin tal-ittestjar ġew irreġistrati fuq il-karta minn membru tat-tim tal-istudju għal kull parteċipant ittestjat. Il-kwestjonarju komplut u r-riżultati tal-MoCA ttellgħu fi spreadsheet Excel mir-riċerkatur li amministra t-testijiet u vverifikati minn kollega qabel ma l-fajls Excel ġew salvati għall-analiżi.
Test MemTrax
It-test onlajn MemTrax inkluda 50 immaġini (25 uniku u 25 ripetizzjoni; 5 settijiet ta '5 immaġini ta' xeni jew oġġetti komuni) murija f'ordni psewdo-random speċifiku. Il-parteċipant kien (skond l-istruzzjonijiet) imiss il-buttuna Start fuq l-iskrin biex jibda t-test u jibda jara s-serje ta 'l-immaġini u jerġa' jmiss l-immaġni fuq l-iskrin malajr kemm jista 'jkun kull meta dehret stampa ripetuta. Kull immaġini dehret għal 3 s jew sakemm l-immaġni fuq l-iskrin ġiet mimsusa, li wassal għall-preżentazzjoni immedjata tal-istampa li jmiss. Bl-użu tal-arloġġ intern tal-apparat lokali, MTx-RT għal kull immaġini kien iddeterminat mill-ħin li għadda mill-preżentazzjoni tal-immaġni sa meta l-iskrin kien jintmess mill-parteċipant bi tweġiba għall-indikazzjoni tar-rikonoxximent tal-immaġni bħala waħda li kienet diġà murija matul it-test. MTx-RT ġie rreġistrat għal kull immaġini, bi 3 s sħaħ irreġistrati li jindikaw l-ebda rispons. MTx-% C ġie kkalkulat biex jindika l-perċentwal ta 'immaġini ripetuti u inizjali li għalihom l-utent wieġeb b'mod korrett (veru pożittiv + veru negattiv diviż b'50). Dettalji addizzjonali dwar l-amministrazzjoni u l-implimentazzjoni ta' MemTrax, it-tnaqqis tad-dejta, id-dejta invalida jew "l-ebda rispons", u l-analiżi tad-dejta primarja huma deskritti band'oħra [6].
It-test MemTrax ġie spjegat fid-dettall u test tal-prattika (b'immaġini uniċi minbarra dawk użati fit-test għar-reġistrazzjoni tar-riżultati) ġie pprovdut lill-parteċipanti fl-ambjent tal-isptar. Il-parteċipanti fis-sub-settijiet tad-dejta YH u KM ħadu t-test MemTrax fuq smartphone li kien mgħobbi bl-applikazzjoni fuq WeChat; billi numru limitat ta' pazjenti tas-sub-dataset XL użaw iPad u l-bqija użaw smartphone. Il-parteċipanti kollha ħadu t-test MemTrax b'investigatur tal-istudju josserva bla tfixkil.
Valutazzjoni konjittiva ta' Montreal
Il-verżjoni ta 'Beijing tal-MoCA Ċiniż (MoCA-BC) [13] ġiet amministrata u skurjata minn riċerkaturi mħarrġa skond l-istruzzjonijiet tat-test uffiċjali. B'mod xieraq, il-MoCA-BC intwera li huwa affidabbli test għal konjittivi screening fil-livelli kollha tal-edukazzjoni fl-adulti anzjani Ċiniżi [14]. Kull test ħa madwar 10 sa 30 minuta biex jingħata abbażi tal-kapaċitajiet konjittivi tal-parteċipant rispettiv.
Immudellar tal-klassifikazzjoni tal-MoCA
Kien hemm total ta '29 karatteristika użabbli, inklużi żewġ MemTrax metriċi tal-prestazzjoni tat-test u 27 karatteristika relatati mad-demografija u s-saħħa informazzjoni għal kull parteċipant. Il-punteġġ aggregat tat-test MoCA ta' kull pazjent intuża bħala l- screening konjittiv “benchmark” biex inħarrġu l-mudelli ta’ tbassir tagħna. Għaldaqstant, minħabba li l-MoCA ntuża biex tinħoloq it-tikketta tal-klassi, ma stajniex nużaw il-punteġġ aggregat (jew kwalunkwe punteġġ tas-sottosett MoCA) bħala karatteristika indipendenti. Aħna wettaqna esperimenti preliminari li fihom immudellajna (ikklassifikaw is-saħħa konjittiva definita mill-MoCA) it-tliet sottosettijiet ta 'dejta oriġinali ta' sptar/klinika(i) individwalment u mbagħad ikkombinaw bl-użu tal-karatteristiċi kollha. Madankollu, l-istess elementi tad-dejta kollha ma nġabrux f'kull waħda mill-erba' kliniċi li jirrappreżentaw it-tliet sottosettijiet tad-dejta; għalhekk, ħafna mill-karatteristiċi tagħna fis-sett tad-dejta magħquda (meta tuża l-karatteristiċi kollha) kellhom inċidenza għolja ta 'valuri neqsin. Imbagħad bnejna mudelli bis-sett tad-dejta kkombinat bl-użu ta’ karatteristiċi komuni biss li rriżultaw f’rendiment ta’ klassifikazzjoni mtejba. Dan x'aktarx ġie spjegat b'kombinazzjoni ta' li jkun hemm aktar każijiet biex taħdem magħhom billi tgħaqqad it-tliet sub-settijiet ta' dejta tal-pazjent u l-ebda karatteristiċi bi prevalenza żejda ta' valuri neqsin (karatteristika waħda biss fis-sett ta' dejta kkombinat, tip ta' xogħol, kellha xi valuri nieqsa, li jaffettwaw). tliet każijiet ta’ pazjenti biss), minħabba li ġew inklużi biss karatteristiċi komuni rreġistrati fit-tliet siti kollha. Notevolment, ma kellniex kriterju ta' rifjut speċifiku għal kull karatteristika li fl-aħħar mill-aħħar ma kinitx inkluża fis-sett ta' dejta kkombinat. Madankollu, fl-immudellar preliminari tas-sett tad-dejta kkombinat tagħna, l-ewwel użajna l-karatteristiċi kollha minn kull wieħed mit-tliet sottosettijiet ta 'dejta separati tal-pazjent. Dan irriżulta b'mod wiesa 'f'rendiment tal-mudell li kien miżurabbli aktar baxx mill-immudellar preliminari inizjali fuq kull sub-sett tad-dejta individwali. Barra minn hekk, filwaqt li l-prestazzjoni tal-klassifikazzjoni tal-mudelli mibnija bl-użu tal-karatteristiċi kollha kienet inkoraġġanti, fl-istudenti kollha u fl-iskemi ta’ klassifikazzjoni, il-prestazzjoni tjiebet għad-doppju ta’ mudelli meta jintużaw biss karatteristiċi komuni. Fil-fatt, fost dawk li spiċċaw ikunu l-aqwa studenti tagħna, il-mudell kollu ħlief wieħed tjieb malli eliminaw karatteristiċi mhux komuni.
Is-sett tad-dejta aggregat finali (YH, XL, u KM flimkien) inkluda 259 każ, kull wieħed jirrappreżenta parteċipant uniku li ħa kemm it-testijiet MemTrax kif ukoll il-MoCA. Kien hemm 10 karatteristiċi indipendenti kondiviżi: Metriċi tal-prestazzjoni MemTrax: MTx-% C u MTx-RT medja; informazzjoni demografika u tal-istorja medika: età, sess, snin ta’ edukazzjoni, tip ta’ xogħol (kullar blu/għonq abjad), appoġġ soċjali (jekk min jieħu t-test jgħix waħdu jew mal-familja), u tweġibiet iva/le dwar jekk l-utent kellux storja ta’ dijabete, iperlipidemija, jew korriment trawmatiku fil-moħħ. Żewġ metriċi addizzjonali, punteġġ aggregat MoCA u punteġġ aggregat MoCA aġġustat għal snin ta 'edukazzjoni [12], intużaw separatament biex jiżviluppaw tikketti ta' klassifikazzjoni dipendenti, u b'hekk ħolqu żewġ skemi ta 'mudellar distinti li għandhom jiġu applikati għas-sett ta' dejta magħqud tagħna. Għal kull verżjoni (aġġustata u mhux aġġustata) tal-punteġġ MoCA, id-dejta reġgħet ġiet immudellata separatament għal klassifikazzjoni binarja bl-użu ta 'żewġ limiti ta' kriterju differenti—dak inizjalment rakkomandat [12] u valur alternattiv użat u promoss minn oħrajn [8, 15]. Fl-iskema ta' klassifikazzjoni ta' limitu alternattiv, pazjent kien ikkunsidrat li għandu saħħa konjittiva normali jekk hu/hi skorja ≥23 fit-test MoCA u li kellu MCI jekk il-punteġġ kien 22 jew inqas; billi, fil-format ta' klassifikazzjoni inizjali rakkomandat, il-pazjent kellu jiskorja 26 jew aħjar fuq il-MoCA biex jiġi ttikkettjat bħala li għandu saħħa konjittiva normali.
Dejta ffiltrata għall-immudellar tal-klassifikazzjoni tal-MoCA
Aħna eżaminajna aktar il-klassifikazzjoni tal-MoCA bl-użu ta 'erba' tekniki ta 'klassifikazzjoni tal-karatteristiċi użati b'mod komuni: Chi-Squared, Gwadan Proporzjon, Gwadan ta' Informazzjoni u Inċertezza Simmetrika. Għal perspettiva interim, applikajna r-rankers għas-sett tad-dejta kkombinat kollu bl-użu ta 'kull waħda mill-erba' skemi ta 'mudellar tagħna. Il-klassifikaturi kollha qablu dwar l-istess karatteristiċi ewlenin, jiġifieri, l-età, in-numru ta 'snin ta' edukazzjoni, u ż-żewġ metriċi tal-prestazzjoni MemTrax (MTx-% C, medja MTx-RT). Imbagħad erġajna bnejna l-mudelli bl-użu ta’ kull teknika ta’ għażla ta’ karatteristiċi biex inħarrġu l-mudelli fuq l-ewwel erba’ karatteristiċi biss (ara Għażla tal-Karatteristiċi hawn taħt).
L-aħħar tmien varjazzjonijiet li jirriżultaw tal-iskemi tal-immudellar tal-klassifikazzjoni tal-klassifikazzjoni tal-MoCA huma ppreżentati fit-Tabella 1.
Tabella 1
Sommarju tal-varjazzjonijiet tal-iskema tal-immudellar użati għall-klassifikazzjoni tal-MoCA (Normal Saħħa Konjittiva kontra MCI)
| Skema tal-Immudellar | Saħħa Konjittiva Normali (Klassi Negattiva) | MCI (Klassi Pożittiva) |
| Aġġustat-23 Mhux Iffiltrat/Iffiltrat | 101 (% 39.0) | 158 (% 61.0) |
| Aġġustat-26 Mhux Iffiltrat/Iffiltrat | 49 (% 18.9) | 210 (% 81.1) |
| Mhux aġġustat-23 Mhux Iffiltrat/Iffiltrat | 92 (% 35.5) | 167 (% 64.5) |
| Mhux aġġustat-26 Mhux Iffiltrat/Iffiltrat | 42 (% 16.2) | 217 (% 83.8) |
In-numru u l-perċentwali rispettivi tal-pazjenti totali f'kull klassi huma differenzjati b'aġġustament tal-punteġġ għall-edukazzjoni (Aġġustat jew Mhux Aġġustat) u limitu ta 'klassifikazzjoni (23 jew 26), kif applikat għaż-żewġ settijiet ta' karatteristiċi (Mhux Iffiltrat u Iffiltrat).
Immudellar ta' evalwazzjoni klinika bbażat fuq MemTrax
Mit-tliet sub-settijiet tad-dejta oriġinali tagħna (YH, XL, KM), il-pazjenti tas-sotto-sett tad-dejta XL biss ġew iddijanjostikati klinikament b'mod indipendenti għal indeboliment konjittiv (jiġifieri, il-punteġġi MoCA rispettivi tagħhom ma ntużawx biex tiġi stabbilita klassifikazzjoni ta 'normali versus indebolita). Speċifikament, il-pazjenti XL ġew dijanjostikati b'waħda minnhom Test tal-marda ta' Alzheimer (AD) jew dimenzja vaskulari (VaD). F'kull waħda minn dawn il-kategoriji ta' dijanjosi primarji, kien hemm deżinjazzjoni oħra għal MCI. Id-dijanjosi ta 'MCI, dimenzja, disturb newrokognittiv vaskulari, u disturb newrokognittiv minħabba AD kienu bbażati fuq kriterji dijanjostiċi speċifiċi u distintivi deskritti fil-Manwal Dijanjostiku u Statistiku ta' Disturbi Mentali: DSM-5 [16]. Meta wieħed iqis dawn id-dijanjosi raffinati, żewġ skemi ta 'mudellar ta' klassifikazzjoni ġew applikati separatament għas-sub-sett tad-dejta XL biex jiddistingwu l-livell ta 'severità (grad ta' indeboliment) għal kull kategorija ta 'dijanjosi primarja. Id-dejta utilizzata f'kull waħda minn dawn l-iskemi ta 'mudellar dijanjostiku (AD u VaD) kienet tinkludi informazzjoni demografika u tal-istorja tal-pazjent, kif ukoll il-prestazzjoni ta' MemTrax (MTx-% C, medja MTx-RT). Kull dijanjosi kienet ittikkettata ħafifa jekk indikata MCI; inkella, kienet ikkunsidrata severa. Inizjalment ikkunsidrajna li nkludu l-punteġġ MoCA fil-mudelli tad-dijanjosi (ħafif kontra sever); iżda ddeterminajna li se jegħleb l-iskop tal-iskema ta 'mudellar ta' tbassir sekondarju tagħna. Hawnhekk l-istudenti jkunu mħarrġa billi jużaw karatteristiċi oħra tal-pazjent faċilment disponibbli għall-fornitur u metriċi tal-prestazzjoni tat-test MemTrax aktar sempliċi (minflok il-MoCA) kontra r-referenza "gold standard", id-dijanjosi klinika indipendenti. Kien hemm 69 każ fis-sett tad-dejta tad-dijanjosi AD u 76 każ ta' VaD (Tabella 2). Fiż-żewġ settijiet tad-dejta, kien hemm 12-il karatteristika indipendenti. Minbarra l-10 karatteristiċi inklużi fil-klassifikazzjoni tal-punteġġ MoCA, l-istorja tal-pazjent kienet tinkludi wkoll informazzjoni dwar l-istorja ta 'pressjoni għolja u puplesija.
Tabella 2
Sommarju tal-varjazzjonijiet tal-iskema tal-immudellar użati għall-klassifikazzjoni tas-severità tad-dijanjosi (Ħfief kontra Sever)
| Skema tal-Immudellar | Ħafif (Klassi Negattiva) | Severa (Klassi Pożittiva) |
| MCI-AD kontra AD | 12 (% 17.4) | 57 (% 82.6) |
| MCI-VaD kontra VaD | 38 (% 50.0) | 38 (% 50.0) |
In-numru u l-perċentwali rispettivi tal-pazjenti totali f'kull klassi huma differenzjati skont il-kategorija tad-dijanjosi primarja (AD jew VaD).
istatistika
Tqabbil tal-karatteristiċi tal-parteċipanti u karatteristiċi numeriċi oħra bejn sub-settijiet ta 'dejta għal kull strateġija ta' klassifikazzjoni tal-mudell (biex ibassar is-saħħa konjittiva tal-MoCA u s-severità tad-dijanjosi) sar bl-użu tal-lingwa ta 'programmar Python (verżjoni 2.7.1) [17]. Id-differenzi fil-prestazzjoni tal-mudell ġew inizjalment determinati bl-użu ta 'ANOVA b'fattur wieħed jew żewġ (kif xieraq) b'intervall ta' kunfidenza ta '95% u t-test tad-differenza sinifikanti onesta (HSD) Tukey biex iqabbel il-mezzi tal-prestazzjoni. Dan l-eżami tad-differenzi bejn il-prestazzjonijiet tal-mudelli sar bl-użu ta' taħlita ta' Python u R (verżjoni 3.5.1) [18]. Aħna użajna dan l-approċċ (għalkemm, forsi inqas mill-aħjar) biss bħala għajnuna euristika f'dan stadju bikri għal tqabbil inizjali tal-prestazzjoni tal-mudell fl-antiċipazzjoni tal-applikazzjoni klinika potenzjali. Imbagħad użajna t-test Bayesian signed-rank bl-użu ta 'distribuzzjoni posterjuri biex tiddetermina l-probabbiltà ta' differenzi fil-prestazzjoni tal-mudell [19]. Għal dawn l-analiżi, użajna l-intervall –0.01, 0.01, li jfisser li jekk żewġ gruppi kellhom differenza fil-prestazzjoni ta 'inqas minn 0.01, kienu kkunsidrati l-istess (fi ħdan ir-reġjun ta' ekwivalenza prattika), jew inkella kienu differenti (wieħed aħjar minn l-ieħor). Biex twettaq il-paragun Bayesjan tal-klassifikaturi u tikkalkula dawn il-probabbiltajiet, użajna l-librerija baycomp (verżjoni 1.0.2) għal Python 3.6.4.
Mudellar ta 'tbassir
Bnejna mudelli ta 'tbassir bl-użu tal-għaxar varjazzjonijiet totali tal-iskemi tal-immudellar tagħna biex inbassru (jikklassifikaw) ir-riżultat tat-test MoCA ta' kull pazjent jew is-severità tad-dijanjosi klinika. L-istudenti kollha ġew applikati u l-mudelli nbnew bl-użu tal-pjattaforma tas-software open source Weka [20]. Għall-analiżi preliminari tagħna, użajna 10 algoritmi ta’ tagħlim użati b’mod komuni: 5-Nearest Neighbors, żewġ verżjonijiet tas-siġra tad-deċiżjonijiet C4.5, Rigressjoni Loġistika, Perceptron b’ħafna saffi, Bayes Naïve, żewġ verżjonijiet ta’ Random Forest, Netwerk ta’ Funzjoni ta’ Bażi Radjali u Vettur ta’ Appoġġ. Magna. Attributi ewlenin u kuntrasti ta' dawn l-algoritmi ġew deskritti band'oħra [21] (ara l-Appendiċi rispettiv). Dawn intgħażlu minħabba li jirrappreżentaw varjetà ta' tipi differenti ta' studenti u għaliex urejna suċċess li nużawhom f'analiżi preċedenti fuq data simili. L-issettjar tal-iper-parametri ntgħażlu mir-riċerka preċedenti tagħna li jindikaw li huma robusti fuq varjetà ta 'dejta differenti [22]. Ibbażat fuq ir-riżultati tal-analiżi preliminari tagħna bl-użu tal-istess dataset magħquda b'karatteristiċi komuni li ntużaw sussegwentement fl-analiżi sħiħa, identifikajna tliet studenti li pprovdew prestazzjoni b'saħħitha b'mod konsistenti fil-klassifikazzjonijiet kollha: Rigressjoni Loġistika, Bayes Naïve, u Support Vector Machine.
Validazzjoni inkroċjata u metrika tal-prestazzjoni tal-mudell
Għall-immudellar ta 'tbassir kollu (inklużi l-analiżi preliminari), kull mudell inbena bl-użu ta' validazzjoni inkroċjata ta '10 darbiet, u l-prestazzjoni tal-mudell tkejjel bl-użu ta' Żona taħt il-Kurva Karatteristika Operattiva tar-Riċevitur (AUC). Il-validazzjoni inkroċjata bdiet bid-diviżjoni każwali ta 'kull wieħed mill-10 settijiet tad-dejta tal-iskema tal-immudellar f'10 segmenti indaqs (tinjiet), bl-użu ta' disgħa minn dawn is-segmenti rispettivi biex iħarrġu l-mudell u s-segment li jifdal għall-ittestjar. Din il-proċedura ġiet ripetuta 10 darbiet, bl-użu ta 'segment differenti bħala s-sett tat-test f'kull iterazzjoni. Ir-riżultati mbagħad ġew magħquda biex jiġi kkalkulat ir-riżultat/prestazzjoni tal-mudell finali. Għal kull kombinazzjoni ta’ student/sett tad-dejta, dan il-proċess kollu ġie ripetut 10 darbiet bid-dejta tinqasam b’mod differenti kull darba. Dan l-aħħar pass naqqas il-preġudizzju, żgura replikazzjoni, u għen fid-determinazzjoni tal-prestazzjoni ġenerali tal-mudell. B'kollox (għal punteġġ MoCA u skemi ta' klassifikazzjoni tas-severità tad-dijanjosi flimkien), inbnew 6,600 mudell. Dan kien jinkludi 1,800 mudell mhux iffiltrat (6 skemi ta’ mmudellar applikati għas-sett tad-dejta × 3 studenti × 10 ġirjiet × 10 darbiet = 1,800 mudell) u 4,800 mudell iffiltrat (4 skemi ta’ mmudellar applikati għas-sett tad-dejta × 3 studenti × 4 tekniki tal-għażla tal-karatteristiċi × 10 ġirjiet × 10 darbiet = 4,800 mudelli).
Għażla tal-Karatteristiċi
Għall-mudelli ffiltrati, l-għażla tal-karatteristiċi (bl-użu tal-erba 'metodi ta' klassifikazzjoni tal-karatteristiċi) saret fi ħdan il-validazzjoni inkroċjata. Għal kull waħda mill-10 darbiet, peress li 10% differenti tas-sett tad-dejta kienet id-dejta tat-test, intużaw biss l-ewwel erba’ karatteristiċi magħżula għal kull sett ta’ dejta tat-taħriġ (jiġifieri, id-disa’ darbiet l-oħra, jew id-90 % li jifdal tas-sett tad-dejta kollu) biex jibnu l-mudelli. Ma stajniex nikkonfermaw liema erba' karatteristiċi ntużaw f'kull mudell, peress li dik l-informazzjoni mhix maħżuna jew magħmula disponibbli fi ħdan il-pjattaforma tal-immudellar li użajna (Weka). Madankollu, minħabba l-konsistenza fl-għażla inizjali tagħna tal-aqwa karatteristiċi meta r-rankers ġew applikati għas-sett ta’ dejta kkombinat kollu u x-xebh sussegwenti fil-prestazzjonijiet tal-immudellar, dawn l-istess karatteristiċi (età, snin ta’ edukazzjoni, MTx-% C, u medja MTx-RT ) x'aktarx huma l-aktar erbgħa prevalenti li jintużaw flimkien mal-għażla tal-karatteristika fi ħdan il-proċess ta' cross-validation.
RIŻULTATI
Karatteristiċi numeriċi tal-parteċipanti (inklużi punteġġi MoCA u metriċi tal-prestazzjoni MemTrax) tas-settijiet tad-dejta rispettivi għal kull strateġija ta 'klassifikazzjoni tal-mudell biex ibassru s-saħħa konjittiva indikata mill-MoCA (normali kontra MCI) u s-severità tad-dijanjosi (ħafif kontra severa) huma murija fit-Tabella 3.
Tabella 3
Karatteristiċi tal-parteċipanti, punteġġi MoCA, u prestazzjoni MemTrax għal kull strateġija ta 'klassifikazzjoni tal-mudell
| Strateġija ta' Klassifikazzjoni | età | edukazzjoni | MoCA Aġġustat | MoCA Mhux Aġġustat | MTx-% C | MTx-RT |
| Kategorija tal-MoCA | 61.9 y (13.1) | 9.6 y (4.6) | 19.2 (6.5) | 18.4 (6.7) | 74.8% (15.0) | 1.4 s (0.3) |
| Severità tad-Djanjosi | 65.6 y (12.1) | 8.6 y (4.4) | 16.7 (6.2) | 15.8 (6.3) | 68.3% (13.8) | 1.5 s (0.3) |
Valuri murija (medja, SD) differenzjati minn strateġiji ta 'klassifikazzjoni tal-immudellar huma rappreżentattivi tas-sett ta' dejta kkombinat użat biex ibassar is-saħħa konjittiva indikata minn MoCA (MCI versus normali) u s-sub-sett ta 'dejta XL użat biss biex ibassar is-severità tad-dijanjosi (ħafif kontra severa).
Għal kull kombinazzjoni ta’ punteġġ MoCA (aġġustat/mhux aġġustat) u limitu (26/23), kien hemm differenza statistika (p = 0.000) f'kull paragun tal-pari (saħħa konjittiva normali versus MCI) għall-età, l-edukazzjoni, u l-prestazzjoni MemTrax (MTx-% C u MTx-RT). Kull sub-sett tad-dejta tal-pazjent fil-klassi MCI rispettiva għal kull kombinazzjoni kien bħala medja madwar 9 sa 15-il sena akbar, irrapporta madwar ħames snin inqas ta 'edukazzjoni, u kellu prestazzjoni MemTrax inqas favorevoli għaż-żewġ metriċi.
Ir-riżultati tal-prestazzjoni tal-immudellar ta’ tbassir għall-klassifikazzjonijiet tal-punteġġ tal-MoCA bl-użu tal-aqwa tliet studenti, Rigressjoni Loġistika, Naïve Bayes u Support Vector Machine, huma murija fit-Tabella 4. Dawn it-tlieta ntgħażlu abbażi tal-prestazzjoni assoluta tal-istudenti l-aktar għolja konsistenti fil-mudelli varji kollha. applikati għas-settijiet tad-dejta għall-iskemi kollha tal-immudellar. Għas-sett tad-dejta u l-immudellar mhux iffiltrat, kull wieħed mill-valuri tad-dejta fit-Tabella 4 jindika l-prestazzjoni tal-mudell ibbażata fuq il-medja rispettiva tal-AUC derivata mill-100 mudell (10 ġirjiet × 10 darbiet) mibnija għal kull kombinazzjoni ta’ student/skema ta’ mudellar, bl-ogħla rispettiva. student li qed jitgħallem indikat b'tipa grassa. Billi għall-immudellar tas-sett tad-dejta ffiltrat, ir-riżultati rrappurtati fit-Tabella 4 jirriflettu l-prestazzjonijiet tal-mudell medji ġenerali minn 400 mudell għal kull student li juża kull wieħed mill-metodi ta 'klassifikazzjoni tal-karatteristiċi (4 metodi ta' klassifikazzjoni tal-karatteristiċi × 10 ġirjiet × 10 darbiet).
Tabella 4
Riżultati tal-prestazzjoni tal-klassifikazzjoni tal-punteġġ MoCA dikotomika (AUC; 0.0–1.0) għal kull wieħed mit-tliet studenti bl-aqwa prestazzjoni għall-iskemi ta' mmudellar rispettivi kollha
| Sett ta' Karatteristiċi Użati | Score MoCA | Limitu ta' Qtugħ | Regressjoni Loġistika | Bayes naïv | Appoġġ Magni tal-Vector |
| Mhux iffiltrat (10 karatteristiċi) | Aġġustat | 23 | 0.8862 | 0.8913 | 0.8695 |
| 26 | 0.8971 | 0.9221 | 0.9161 | ||
| Mhux aġġustat | 23 | 0.9103 | 0.9085 | 0.8995 | |
| 26 | 0.8834 | 0.9153 | 0.8994 | ||
| Iffiltrat (4 karatteristiċi) | Aġġustat | 23 | 0.8929 | 0.8954 | 0.8948 |
| 26 | 0.9188 | 0.9247 | 0.9201 | ||
| Mhux aġġustat | 23 | 0.9135 | 0.9134 | 0.9122 | |
| 26 | 0.9159 | 0.9236 | 0.9177 |
Bl-użu ta' varjazzjonijiet ta' sett ta' karatteristiċi, punteġġ MoCA, u limitu ta' qtugħ ta' punteġġ MoCA, l-ogħla prestazzjoni għal kull skema ta' mmudellar tidher f' grassa (mhux neċessarjament statistikament differenti mill-oħrajn kollha mhux fi grassa għall-mudell rispettiv).
Meta tqabbel l-istudenti fil-kombinazzjonijiet kollha tal-verżjonijiet u l-limiti tal-punteġġ MoCA (aġġustat/mhux aġġustat u 23/26, rispettivament) fis-sett ta’ dejta magħqud mhux iffiltrat (jiġifieri, bl-użu tal-10 karatteristiċi komuni), Naïve Bayes ġeneralment kien l-istudent bl-aqwa prestazzjoni b’livell ġenerali. prestazzjoni ta 'klassifikazzjoni ta' 0.9093. Meta wieħed iqis l-aqwa tliet studenti, it-testijiet ta’ rank iffirmat korrelatati ma’ Bayesian indikaw li l-probabbiltà (Pr) ta' Naïve Bayes li qabeż ir-Rigressjoni Loġistika kienet 99.9 %. Barra minn hekk, bejn Naïve Bayes u Support Vector Machine, probabbiltà ta' 21.0% ta' ekwivalenza prattika fil-prestazzjoni tal-istudent (għalhekk, probabbiltà ta' 79.0% li Naïve Bayes tegħleb Support Vector Machine), flimkien mal-probabbiltà ta' 0.0% li Support Vector Machine tagħmel aħjar, b'mod miżurabbli. isaħħaħ il-vantaġġ tal-prestazzjoni għal Naïve Bayes. Tqabbil ulterjuri tal-verżjoni tal-punteġġ MoCA fl-istudenti/il-limiti kollha ssuġġerixxa vantaġġ żgħir ta 'prestazzjoni bl-użu ta' punteġġi MoCA mhux aġġustati versus aġġustati (0.9027 kontra 0.8971, rispettivament; Pr (mhux aġġustat> aġġustat) = 0.988). Bl-istess mod, paragun tal-limitu tal-qtugħ bejn l-istudenti kollha u l-verżjonijiet tal-punteġġ MoCA indika vantaġġ żgħir fil-prestazzjoni tal-klassifikazzjoni bl-użu ta '26 bħala l-limitu ta' klassifikazzjoni kontra 23 (0.9056 kontra 0.8942, rispettivament; Pr (26 > 23) = 0.999). Fl-aħħar nett, billi teżamina l-prestazzjoni tal-klassifikazzjoni għall-mudelli li jutilizzaw biss ir-riżultati ffiltrati (jiġifieri erba' karatteristiċi fl-ogħla klassifika biss), Naïve Bayes (0.9143) kien numerikament l-istudent bl-ogħla prestazzjoni fil-verżjonijiet/limiti kollha tal-punteġġ MoCA. Madankollu, fit-tekniki kollha tal-klassifikazzjoni tal-karatteristiċi magħquda, l-istudenti kollha bl-aqwa prestazzjoni kellhom prestazzjoni simili. Testijiet ffirmati Bayesian urew 100% probabbiltà ta 'ekwivalenza prattika bejn kull par ta' studenti ffiltrati. Bħal fil-każ tad-dejta mhux iffiltrata (bl-użu tal-10 karatteristiċi komuni), għal darb'oħra kien hemm vantaġġ ta' prestazzjoni għall-verżjoni mhux aġġustata tal-punteġġ MoCA (Pr (mhux aġġustat > aġġustat) = 1.000), kif ukoll vantaġġ distint bl-istess mod għal-limitu ta' klassifikazzjoni ta' 26 (Pr (26 > 23) = 1.000). Notevolment, il-prestazzjoni medja ta 'kull wieħed mill-aqwa tliet studenti fil-verżjonijiet/limiti kollha tal-punteġġ tal-MoCA li jużaw biss l-erba' karatteristiċi fl-ogħla klassifika qabżet il-prestazzjoni medja ta' kwalunkwe student fuq id-dejta mhux iffiltrata. Mhux ta' b'xejn, il-prestazzjoni tal-klassifikazzjoni tal-mudelli ffiltrati (bl-użu tal-erba' karatteristiċi l-ogħla klassifikati) b'mod ġenerali kienet superjuri (0.9119) għall-mudelli mhux iffiltrati (0.8999), irrispettivament mill-mudelli tal-metodu tal-klassifikazzjoni tal-karatteristiċi li tqabblu ma' dawk il-mudelli rispettivi li użaw l-10 komuni kollha. karatteristiċi. Għal kull metodu ta 'għażla ta' karatteristika, kien hemm probabbiltà ta '100% ta' vantaġġ ta 'prestazzjoni fuq il-mudelli mhux iffiltrati.
Bil-pazjenti kkunsidrati għall-klassifikazzjoni tas-severità tad-dijanjosi tal-AD, differenzi bejn il-gruppi (MCI-AD kontra AD) għall-età (p = 0.004), edukazzjoni (p = 0.028), punteġġ MoCA aġġustat/mhux aġġustat (p = 0.000), u MTx-% C (p = 0.008) kienu statistikament sinifikanti; billi għal MTx-RT ma kienx (p = 0.097). B'dawk il-pazjenti kkunsidrati għall-klassifikazzjoni tas-severità tad-dijanjosi VaD, differenzi bejn il-gruppi (MCI-VaD kontra VaD) għall-punteġġ MoCA aġġustat/mhux aġġustat (p = 0.007) u MTx-% C (p = 0.026) u MTx-RT (p = 0.001) kienu statistikament sinifikanti; billi għall-età (p = 0.511) u l-edukazzjoni (p = 0.157) ma kien hemm l-ebda differenzi sinifikanti bejn il-gruppi.
Ir-riżultati tal-prestazzjoni tal-immudellar ta' tbassir għall-klassifikazzjonijiet tas-severità tad-dijanjosi bl-użu tat-tliet studenti magħżula qabel, Rigressjoni Loġistika, Bayes Naïve u Magni tal-Vector ta' Appoġġ, huma murija fit-Tabella 5. , it-tliet studenti li konna identifikajna bħala l-aktar favorevoli fl-immudellar preċedenti tagħna offrew l-aktar prestazzjoni konsistenti maż-żewġ skemi ġodda ta 'mudellar. Meta tqabbel l-istudenti f'kull waħda mill-kategoriji ta' dijanjosi primarji (AD u VaD), ma kien hemm l-ebda differenza konsistenti fil-prestazzjoni tal-klassifikazzjoni bejn l-istudenti għal MCI-VaD kontra VaD, għalkemm Support Vector Machine ġeneralment wettqet b'mod aktar prominenti. Bl-istess mod, ma kien hemm l-ebda differenzi sinifikanti bejn l-istudenti għall-klassifikazzjoni MCI-AD versus AD, għalkemm Naïve Bayes (NB) kellu vantaġġ żgħir fil-prestazzjoni fuq Rigressjoni Loġistika (LR) u biss pluralità negliġibbli fuq Support Vector Machine, bi probabbiltajiet ta’ 61.4% u 41.7% rispettivament. Fiż-żewġ settijiet ta 'dejta, kien hemm vantaġġ ta' prestazzjoni ġenerali għal Support Vector Machine (SVM), bil Pr (SVM > LR) = 0.819 u Pr (SVM > NB) = 0.934. Il-prestazzjoni tal-klassifikazzjoni ġenerali tagħna fl-istudenti kollha fit-tbassir tas-severità tad-dijanjosi fis-sub-sett tad-dejta XL kienet aħjar fil-kategorija tad-dijanjosi VaD kontra l-AD (Pr (VAD > AD) = 0.998).
Tabella 5
Ir-riżultati tal-klassifikazzjoni tas-severità tad-dijanjosi klinika dikotomika (AUC; 0.0–1.0) għal kull wieħed mit-tliet studenti bl-aqwa prestazzjoni għaż-żewġ skemi ta' mmudellar rispettivi
| Skema tal-Immudellar | Regressjoni Loġistika | Bayes naïv | Appoġġ Magni tal-Vector |
| MCI-AD kontra AD | 0.7465 | 0.7810 | 0.7443 |
| MCI-VaD kontra VaD | 0.8033 | 0.8044 | 0.8338 |
L-ogħla prestazzjoni għal kull skema ta 'mudellar tidher fi grassa (mhux neċessarjament statistikament differenti minn oħrajn mhux fi grassa).
DISKUSSJONI
L-iskoperta bikrija tal-bidliet fis-saħħa konjittiva għandha importanti utilità prattika fil-ġestjoni tas-saħħa personali kif ukoll fis-saħħa pubblika. Tabilħaqq, hija wkoll prijorità għolja ħafna f'ambjenti kliniċi għall-pazjenti madwar id-dinja. L-għan kondiviż huwa li javża lill-pazjenti, lil dawk li jieħdu ħsiebhom u lill-fornituri u jħeġġeġ trattament aktar kmieni xieraq u kost-effettiv u kura lonġitudinali għal dawk li jibdew jesperjenzaw tnaqqis konjittiv. Għaqqad it-tliet sottosettijiet tad-dejta tagħna tal-isptar/klinika(i), identifikajna tliet studenti li huma preferibbli b’mod distintiv (b’wieħed li jispikka – Naïve Bayes) biex nibnu mudelli ta’ tbassir bl-użu Metriċi tal-prestazzjoni MemTrax li jistgħu jikklassifikaw b'mod affidabbli l-istat tas-saħħa konjittiva b'mod dikotomika (saħħa konjittiva normali jew MCI) kif ikun indikat minn punteġġ aggregat MoCA. Notevolment, il-prestazzjoni ġenerali tal-klassifikazzjoni għat-tliet studenti kollha tjiebet meta l-mudelli tagħna użaw biss l-erba' karatteristiċi l-ogħla klassifikati li prinċipalment kienu jinkludu dawn il-metriċi tal-prestazzjoni MemTrax. Barra minn hekk, aħna żvelaw il-potenzjal sostanzjat għall-użu tal-istess studenti u metriċi tal-prestazzjoni MemTrax fi skema ta 'mudellar ta' klassifikazzjoni ta 'appoġġ dijanjostiku biex tiddistingwi s-severità ta' żewġ kategoriji ta 'dijanjosi tad-dimenzja: AD u VaD.
Ittestjar tal-memorja huwa ċentrali għall-iskoperta bikrija ta 'AD [23, 24]. Għalhekk, huwa opportun li MemTrax huwa online aċċettabbli, impenjattiv u faċli biex jiġi implimentat. test ta' screening għall-memorja episodika fil-popolazzjoni ġenerali [6]. Il-preċiżjoni tar-rikonoxximent u l-ħinijiet ta 'rispons minn dan il-kompitu ta' prestazzjoni kontinwa huma partikolarment jiżvelaw fl-identifikazzjoni ta 'deterjorament bikri u li qed jevolvi u defiċits konsegwenti fil-proċessi newroplastiku relatati mat-tagħlim, il-memorja u l-konjizzjoni. Jiġifieri, il-mudelli hawnhekk li huma bbażati fil-biċċa l-kbira fuq il-metriċi tal-prestazzjoni MemTrax huma sensittivi għal u huma aktar probabbli li faċilment u bi spiża minima jiżvelaw defiċits newropatoloġiċi bijoloġiċi matul l-istadju tranżitorju asintomatiku sew qabel telf funzjonali aktar sostanzjali [25]. Ashford et al. eżamina mill-qrib ix-xejriet u l-imgieba tal-eżattezza tal-memorja tar-rikonoxximent u l-ħin tar-rispons f'utenti onlajn li pparteċipaw waħedhom ma 'MemTrax [6]. Ir-rispett li dawn id-distribuzzjonijiet huma kritiċi fl-aħjar immudellar u l-iżvilupp ta 'applikazzjonijiet validi u effettivi għall-kura tal-pazjent, id-definizzjoni ta' rikonoxximent klinikament applikabbli u profili ta 'ħin ta' rispons hija essenzjali biex tiġi stabbilita referenza bażika siewja għall-utilità klinika u tar-riċerka. Il-valur prattiku ta 'MemTrax fl-iskrining tal-AD għal indeboliment konjittiv ta' stadju bikri u appoġġ dijanjostiku differenzjali jeħtieġ li mbagħad jiġi eżaminat aktar mill-qrib fil-kuntest ta 'ambjent kliniku fejn jistgħu jiġu kkunsidrati komorbiditajiet u kapaċitajiet konjittivi, sensorji u motori li jaffettwaw il-prestazzjoni tat-test. U biex tinforma perspettiva professjonali u tinkoraġġixxi l-utilità klinika prattika, huwa l-ewwel imperattiv li jintwera tqabbil ma 'test stabbilit ta' valutazzjoni tas-saħħa konjittiva, anki jekk dan tal-aħħar jista 'jkun rikonoxxibbli mrażżan minn loġistika ta' ttestjar ingombranti, edukazzjoni u deterrenti tal-lingwa, u influwenzi kulturali [26] . F'dan ir-rigward, it-tqabbil favorevoli ta 'MemTrax fl-effikaċja klinika għal MoCA li huwa komunement allegat bħala standard tal-industrija huwa sinifikanti, speċjalment meta tiżen il-faċilità akbar ta' utilità u l-aċċettazzjoni tal-pazjent ta 'MemTrax.
Esplorazzjoni preċedenti li tqabbel MemTrax ma 'MoCA tenfasizza r-raġuni u l-evidenza preliminari li tiġġustifika l-investigazzjoni tal-immudellar tagħna [8]. Madankollu, dan il-paragun minn qabel sempliċement assoċjat iż-żewġ metriċi ewlenin tal-prestazzjoni ta 'MemTrax li eżaminajna ma' status konjittiv kif determinat mill-MoCA u ddefinit firxiet u valuri ta 'qtugħ rispettivi. Aħna approfondijna l-valutazzjoni tal-utilità klinika ta 'MemTrax billi esplorajna approċċ ibbażat fuq l-immudellar ta' tbassir li jipprovdi konsiderazzjoni aktar individwalizzata ta 'parametri oħra potenzjalment rilevanti speċifiċi għall-pazjent. B'kuntrast ma 'oħrajn, ma sibniex vantaġġ fil-prestazzjoni tal-mudell bl-użu ta' korrezzjoni tal-edukazzjoni (aġġustament) għall-punteġġ MoCA jew fil-varjazzjoni tal-limitu tal-punteġġ aggregat tal-MoCA li jiddiskrimina s-saħħa konjittiva mill-oriġinarjament rakkomandat 26 sa 23 [12, 15]. Fil-fatt, il-vantaġġ tal-prestazzjoni tal-klassifikazzjoni iffavorixxa l-użu tal-punteġġ MoCA mhux aġġustat u l-limitu ogħla.
Punti ewlenin fil-prattika klinika
It-tagħlim bil-magni ħafna drabi jiġi utilizzat bl-aħjar mod u l-aktar effettiv fl-immudellar ta’ tbassir meta d-dejta tkun estensiva u multidimensjonali, jiġifieri, meta jkun hemm bosta osservazzjonijiet u firxa wiesgħa konkomitanti ta’ attributi (kontributorji) ta’ valur għoli. Madankollu, b'din id-dejta attwali, il-mudelli ffiltrati b'erba' karatteristiċi magħżula biss kellhom prestazzjoni aħjar minn dawk li jutilizzaw l-10 karatteristiċi komuni kollha. Dan jissuġġerixxi li s-sett tad-dejta tal-isptar aggregat tagħna ma kellux l-aktar karatteristiċi klinikament xierqa (valur għoli) biex jikklassifika l-pazjenti b'dan il-mod bl-aħjar mod. Madankollu, l-enfasi tal-klassifikazzjoni tal-karatteristiċi fuq il-metriċi ewlenin tal-prestazzjoni MemTrax—MTx-% C u MTx-RT—tappoġġa bil-qawwa l-bini ta’ mudelli ta’ screening ta’ defiċit konjittiv fl-istadju bikri madwar dan it-test li huwa sempliċi, faċli biex jiġi amministrat, bi prezz baxx, u li jiżvela b’mod xieraq rigward prestazzjoni tal-memorja, għall-inqas issa bħala skrin inizjali għal klassifikazzjoni binarja tal-istat tas-saħħa konjittiva. Minħabba l-pressjoni dejjem tiżdied fuq il-fornituri u s-sistemi tal-kura tas-saħħa, il-proċessi tal-iskrinjar tal-pazjenti u l-applikazzjonijiet kliniċi għandhom jiġu żviluppati b'mod xieraq b'enfasi fuq il-ġbir, it-traċċar u l-immudellar ta' dawk il-karatteristiċi tal-pazjent u l-metriċi tat-test li huma l-aktar utli, vantaġġużi u ppruvati effettivi fid-dijanjosi. u appoġġ għall-ġestjoni tal-pazjent.
Biż-żewġ metriċi ewlenin ta’ MemTrax li huma ċentrali għall-klassifikazzjoni MCI, l-istudent tagħna bl-aqwa prestazzjoni (Naïve Bayes) kellu prestazzjoni ta’ tbassir għolja ħafna fil-biċċa l-kbira tal-mudelli (AUC aktar minn 0.90) bi proporzjon veru pożittiv għal falz pożittiv li joqrob jew jaqbeż xi ftit l-4. : 1. Applikazzjoni klinika translazzjonali li tuża dan l-istudent għalhekk taqbad (tikklassifika b'mod korrett) bil-bosta ħafna minn dawk b'defiċit konjittiv, filwaqt li timminimizza l-ispiża assoċjata mal-klassifikazzjoni bi żball ta' xi ħadd b'saħħa konjittiva normali bħala li għandu defiċit konjittiv (pożittiv falz) jew nieqsa dik il-klassifikazzjoni f'dawk li għandhom defiċit konjittiv (negattiv falz). Kwalunkwe wieħed minn dawn ix-xenarji ta' klassifikazzjoni ħażina jista' jimponi piż psiko-soċjali bla bżonn lill-pazjent u lil dawk li jieħdu ħsiebhom.
Filwaqt li fl-analiżi preliminari u sħaħ użajna l-għaxar studenti kollha f'kull skema ta' mmudellar, iffukajna r-riżultati tagħna fuq it-tliet klassifikaturi li wrew l-aktar prestazzjoni b'saħħitha konsistenti. Dan kien ukoll biex jenfasizza, abbażi ta’ din id-dejta, l-istudenti li antiċipatment se jwettqu b’mod affidabbli f’livell għoli f’applikazzjoni klinika prattika fid-determinazzjoni tal-klassifikazzjoni tal-istatus konjittiv. Barra minn hekk, minħabba li dan l-istudju kien maħsub bħala investigazzjoni introduttorja dwar l-utilità tat-tagħlim tal-magni fuq l-iskrinjar konjittiv u dawn l-isfidi kliniċi f'waqthom, ħadna d-deċiżjoni li nżommu t-tekniki ta 'tagħlim sempliċi u ġeneralizzati, b'irfinar minimu tal-parametri. Napprezzaw li dan l-approċċ jista 'jkollu llimita l-potenzjal għal kapaċitajiet ta' tbassir speċifiċi għall-pazjent definiti b'mod aktar dejjaq. Bl-istess mod, filwaqt li t-taħriġ tal-mudelli bl-użu biss tal-karatteristiċi ewlenin (approċċ iffiltrat) jinfurmana aktar dwar din id-dejta (speċifika għan-nuqqasijiet fid-dejta miġbura u li jenfasizza l-valur fl-ottimizzazzjoni tal-ħin u r-riżorsi kliniku prezzjuż), nagħrfu li huwa prematur li jonqos. l-ambitu tal-mudelli u, għalhekk, kollha (u karatteristiċi oħra) għandhom jiġu kkunsidrati b'riċerka futura sakemm ikollna profil aktar definittiv ta 'karatteristiċi ta' prijorità li jkunu applikabbli għall-popolazzjoni wiesgħa. Għalhekk, aħna nirrikonoxxu wkoll bis-sħiħ li dejta u ottimizzazzjoni aktar inklużiva u rappreżentattiva ta 'dawn u mudelli oħra jkunu meħtieġa qabel ma nintegrawhom f'applikazzjoni klinika effettiva, speċjalment biex jakkomodaw komorbiditajiet li jaffettwaw il-prestazzjoni konjittiva li jkunu jeħtieġu jiġu kkunsidrati f'evalwazzjoni klinika ulterjuri.
L-utilità ta 'MemTrax ġiet edifikata aktar mill-immudellar tas-severità tal-marda bbażata fuq dijanjosi klinika separata. Prestazzjoni aħjar ta 'klassifikazzjoni ġenerali fit-tbassir tas-severità ta' VaD (meta mqabbla ma 'AD) ma kinitx sorprendenti minħabba l-karatteristiċi tal-profil tal-pazjent fil-mudelli speċifiċi għas-saħħa vaskulari u riskju ta' puplesija, jiġifieri, pressjoni għolja, iperlipidemja, dijabete, u (naturalment) storja ta' puplesija. Għalkemm kien ikun aktar mixtieq u xieraq li ssir l-istess valutazzjoni klinika fuq pazjenti mqabbla b'saħħa konjittiva normali biex jitħarrġu lill-istudenti b'din id-dejta aktar inklużiva. Dan huwa ġġustifikat b'mod speċjali, peress li MemTrax huwa maħsub biex jintuża primarjament għall-iskoperta ta 'stadju bikri ta' defiċit konjittiv u t-traċċar sussegwenti ta 'bidla individwali. Huwa wkoll plawsibbli li d-distribuzzjoni aktar mixtieqa tad-dejta fis-sett tad-dejta VaD ikkontribwiet parzjalment għall-prestazzjoni tal-immudellar komparattivament aħjar. Is-sett tad-dejta VaD kien ibbilanċjat tajjeb bejn iż-żewġ klassijiet, filwaqt li s-sett tad-dejta AD b'ħafna inqas pazjenti MCI ma kienx. Partikolarment f'settijiet ta' dejta żgħar, anki ftit każijiet addizzjonali jistgħu jagħmlu differenza li tista' titkejjel. Iż-żewġ perspettivi huma argumenti raġonevoli li jsejsu d-differenzi fil-prestazzjoni tal-immudellar tas-severità tal-mard. Madankollu, l-attribuzzjoni proporzjonata ta' prestazzjoni mtejba għal karatteristiċi numeriċi tas-sett tad-dejta jew il-karatteristiċi inerenti speċifiċi għall-preżentazzjoni klinika taħt konsiderazzjoni hija prematura. Madankollu, dan ir-rumanz wera l-utilità ta 'mudell ta' klassifikazzjoni ta 'tbassir MemTrax fir-rwol ta' appoġġ dijanjostiku kliniku jipprovdi perspettiva siewja u jafferma l-insegwiment għal eżaminazzjoni addizzjonali ma 'pazjenti tul il-kontinwu ta' MCI.
L-implimentazzjoni u l-utilità murija ta 'MemTrax u dawn il-mudelli fiċ-Ċina, fejn il-lingwa u l-kultura huma drastikament differenti minn reġjuni oħra ta' utilità stabbilita (eż., Franza, l-Olanda, u l-Istati Uniti) [7, 8, 27], tenfasizza aktar il-potenzjal. għal aċċettazzjoni globali mifruxa u valur kliniku ta 'pjattaforma bbażata fuq MemTrax. Dan huwa eżempju li jista' jintwera fil-ħidma lejn l-armonizzazzjoni tad-dejta u l-iżvilupp ta' normi internazzjonali prattiċi u riżorsi ta' mmudellar għall-iskrinjar konjittiv li huma standardizzati u adattati faċilment għall-użu mad-dinja kollha.
Il-passi li jmiss fl-immudellar u l-applikazzjoni tat-tnaqqis konjittiv
Disfunzjoni konjittiva fl-AD tabilħaqq isseħħ fuq continuum, mhux fi stadji jew passi diskreti [28, 29]. Madankollu, f'din il-fażi bikrija, l-għan tagħna kien li l-ewwel nistabbilixxu l-kapaċità tagħna li nibnu mudell li jinkorpora MemTrax li jista 'jiddistingwi b'mod fundamentali "normali" minn "mhux normali". Dejta empirika aktar inklużiva (eż. immaġini tal-moħħ, karatteristiċi ġenetiċi, bijomarkaturi, komorbiditajiet, u markaturi funzjonali ta’ kumplessi attivitajiet li jeħtieġu konjittivi kontroll) [30] f’reġjuni globali, popolazzjonijiet, u gruppi ta’ età varjati biex jitħarrġu u jiżviluppaw mudelli ta’ tagħlim tal-magni aktar sofistikati (inklużi ensemble peżati b’mod xieraq) se jappoġġaw grad akbar ta’ klassifikazzjoni mtejba, jiġifieri, il-kapaċità li jikkategorizza gruppi ta’ pazjenti b’ MCI f'sottogruppi iżgħar u aktar definittivi tul il-kontinwu tat-tnaqqis konjittiv. Barra minn hekk, dijanjosi kliniċi konkomitanti għal individwi madwar popolazzjonijiet ta 'pazjenti reġjonalment differenti huma essenzjali biex ferrovija b'mod effettiv dawn il-mudelli aktar inklużivi u prevedibbli robusti. Dan se jiffaċilita ġestjoni tal-każijiet stratifikata aktar speċifika għal dawk bi sfondi simili, influwenzi, u profili konjittivi karatteristiċi definiti b'mod aktar dejjaq u b'hekk jottimizza l-appoġġ għal deċiżjoni klinika u l-kura tal-pazjent.
Ħafna mir-riċerka klinika rilevanti sal-lum indirizzat pazjenti b'mill-inqas dimenzja ħafifa; u, fil-prattika, ħafna drabi l-intervent tal-pazjent jiġi ppruvat biss fi stadji avvanzati. Madankollu, minħabba li t-tnaqqis konjittiv jibda ħafna qabel ma jintlaħqu l-kriterji kliniċi għad-dimenzja, skrin bikri bbażat fuq MemTrax applikat b'mod effettiv jista 'jinkoraġġixxi edukazzjoni xierqa tal-individwi dwar il-marda u l-progressjonijiet tagħha u pront għal interventi aktar kmieni u f'waqthom. Għalhekk, skoperta bikrija tista 'tappoġġja involviment adattat li jvarja minn eżerċizzju, dieta, appoġġ emozzjonali, u soċjalizzazzjoni mtejba għal intervent farmakoloġiku u ssaħħaħ bidliet relatati mal-pazjent fl-imġiba u l-perċezzjoni li waħedhom jew flimkien jistgħu jtaffu jew potenzjalment iwaqqfu l-progressjoni tad-dimenzja [31, 32] . Barra minn hekk, b'effettiv screening bikri, l-individwi u l-familji tagħhom jistgħu jiġu mħeġġa biex jikkunsidraw provi kliniċi jew jiksbu pariri u appoġġ ta 'servizzi soċjali oħra biex jgħinu jiċċaraw l-aspettattivi u l-intenzjonijiet u jimmaniġġjaw il-kompiti ta' kuljum. Validazzjoni ulterjuri u utilità prattika mifruxa f'dawn il-modi jistgħu jkunu strumentali fil-mitigazzjoni jew it-twaqqif tal-progressjoni ta 'MCI, AD, u ADRD għal ħafna individwi.
Tabilħaqq, it-tarf baxx tal-medda ta 'età tal-pazjent fl-istudju tagħna ma jirrappreżentax il-popolazzjoni ta' tħassib tradizzjonali bl-AD. Madankollu, l-età medja għal kull grupp utilizzat fl-iskemi tal-immudellar tal-klassifikazzjoni bbażati fuq il-punteġġ/limitu tal-MoCA u s-severità tad-dijanjosi (Tabella 3) tenfasizza maġġoranza ċara (aktar minn 80%) li għandha mill-inqas 50 sena. Din id-distribuzzjoni hija għalhekk xierqa ħafna għall-ġeneralizzazzjoni, u tappoġġja l-utilità ta’ dawn il-mudelli fil-popolazzjoni li tikkaratterizza lil dawk tipikament affettwati minn bidu bikri u mard newrokognittiv li qed jikber minħabba AD u VaD. Barra minn hekk, evidenza u perspettiva reċenti jenfasizzaw dawk il-fatturi rikonoxxuti (eż., pressjoni għolja, obeżità, dijabete, u tipjip) li potenzjalment jikkontribwixxu għal aktar kmieni. punteġġi ta’ riskju vaskulari fl-adulti u f’nofs il-ħajja u konsegwentement korriment sottili tal-moħħ vaskulari li jiżviluppa b’mod insidjuż b’effetti evidenti anke fiż-żgħażagħ adulti [33–35]. Għaldaqstant, l-aħjar opportunità ta 'screening inizjali għall-iskoperta bikrija stadju defiċits konjittivi u l-bidu ta’ strateġiji effettivi ta’ prevenzjoni u intervent fl-indirizzar b’suċċess tad-dimenzja se joħorġu mill-eżaminazzjoni ta 'fatturi kontribwenti u indikaturi ta' preċedent madwar l-ispettru ta 'età, inkluża l-età adulta bikrija u potenzjalment anke t-tfulija (jinnota r-rilevanza ta' fatturi ġenetiċi bħall-apolipoproteina E mit-tqala bikrija).
Fil-prattika, dijanjosi kliniċi validi u proċeduri għaljin għal immaġini avvanzati, profili ġenetiċi, u kejl ta 'bijomarkaturi promettenti mhumiex dejjem disponibbli faċilment jew saħansitra fattibbli għal ħafna fornituri. Għalhekk, f'ħafna każijiet, il-klassifikazzjoni inizjali tal-istatus tas-saħħa konjittiva ġenerali jista' jkollha tiġi derivata minn mudelli li jużaw metriċi sempliċi oħra pprovduti mill-pazjent (eż. problemi tal-memorja, mediċini kurrenti, u limitazzjonijiet ta 'attività ta' rutina) u karatteristiċi demografiċi komuni [7]. Reġistri bħall-Università ta 'Kalifornja moħħ Saħħa Reġistru (https://www.brainhealthregistry.org/) [27] u oħrajn b’firxa akbar inerenti ta’ sintomi awtorapportati, miżuri kwalitattivi (eż., irqad u konjizzjoni ta’ kuljum), mediċini, stat tas-saħħa, u storja, u demografija aktar dettaljata se tkun strumentali fl-iżvilupp u l-validazzjoni tal-applikazzjoni prattika ta 'dawn il-mudelli aktar primittivi fil-klinika. Barra minn hekk, test bħal MemTrax, li wera utilità fil-valutazzjoni tal-funzjoni tal-memorja, jista 'fil-fatt jipprovdi stima sostanzjalment aħjar tal-patoloġija AD minn markaturi bijoloġiċi. Minħabba li l-karatteristika ewlenija tal-patoloġija ta’ l-AD hija t-tfixkil tan-newroplastiċità u telf kumpless ħafna ta’ sinapsi, li huwa manifest bħala episodiku disfunzjoni tal-memorja, miżura li tevalwa memorja episodika tista 'fil-fatt jipprovdu stima aħjar tal-piż patoloġiku tal-AD minn markaturi bijoloġiċi fil-pazjent ħaj [36].
Bil-mudelli ta’ tbassir kollha—kemm jekk ikkumplimentati minn dejta kumplessa u inklużiva minn teknoloġija avvanzata u għarfien kliniku raffinat f’oqsma multipli jew dawk limitati għal informazzjoni aktar bażika u faċilment disponibbli karatteristika ta’ profili ta’ pazjenti eżistenti — il-vantaġġ rikonoxxut tal-intelliġenza artifiċjali u t-tagħlim bil-magni huwa li l-mudelli li jirriżultaw jistgħu jissintetizzaw u "jitgħallmu" b'mod induttiv minn data u perspettiva ġdida rilevanti pprovduti mill-użu kontinwu tal-applikazzjoni. Wara trasferiment prattiku tat-teknoloġija, hekk kif il-mudelli hawnhekk (u li jridu jiġu żviluppati) jiġu applikati u arrikkit b'aktar każijiet u dejta pertinenti (inklużi pazjenti b'komorbiditajiet li jistgħu jippreżentaw tnaqqis konjittiv li jirriżulta), il-prestazzjoni tat-tbassir u l-klassifikazzjoni tas-saħħa konjittiva se jkunu aktar robusti, li jirriżulta f'utilità ta' appoġġ għal deċiżjonijiet kliniki aktar effettiva. Din l-evoluzzjoni se tkun realizzata b'mod aktar sħiħ u prattikament bl-inkorporazzjoni ta' MemTrax fi pjattaformi personalizzati (immirati għall-kapaċitajiet disponibbli) li l-fornituri tal-kura tas-saħħa jistgħu jutilizzaw f'ħin reali fil-klinika.
Imperattiv għall-validazzjoni u l-utilità tal-mudell MemTrax għall-appoġġ dijanjostiku u l-kura tal-pazjent huma dejta lonġitudinali sinifikanti mfittxija ħafna. Billi jiġu osservati u rreġistrati l-bidliet konkomitanti (jekk ikun hemm) fl-istat kliniku fuq firxa adegwata ta’ MCI normali sa stadju bikri, il-mudelli għal valutazzjoni u klassifikazzjoni xierqa u kontinwa jistgħu jiġu mħarrġa u modifikati hekk kif il-pazjenti jixjieħu u jiġu ttrattati. Jiġifieri, l-utilità ripetuta tista 'tgħin fit-traċċar lonġitudinali ta' bidliet konjittivi ħfief, l-effettività tal-intervent, u ż-żamma ta 'kura stratifikata infurmata. Dan l-approċċ jallinja aktar mill-qrib mal-prattika klinika u l-ġestjoni tal-pazjenti u tal-każijiet.
Limitazzjonijiet
Napprezzaw l-isfida u l-valur fil-ġbir ta' data klinika nadifa f'ambjent ikkontrollat ta' klinika/sptar. Madankollu, kien isaħħaħ l-immudellar tagħna kieku s-settijiet tad-dejta tagħna kienu jinkludu aktar pazjenti b'karatteristiċi komuni. Barra minn hekk, speċifiku għall-immudellar tad-dijanjosi tagħna, kien ikun aktar mixtieq u xieraq li ssir l-istess valutazzjoni klinika fuq pazjenti mqabbla b'saħħa konjittiva normali biex iħarrġu lill-istudenti. U kif enfasizzat mill-prestazzjoni ta' klassifikazzjoni ogħla bl-użu tas-sett tad-dejta ffiltrat (l-erba' karatteristiċi l-ogħla klassifikati biss), aktar ġenerali u miżuri/indikaturi tas-saħħa konjittivi x'aktarx tjiebu prestazzjoni tal-immudellar b'numru akbar ta 'karatteristiċi komuni fil-pazjenti kollha.
Ċerti parteċipanti setgħu kienu qed jesperjenzaw fl-istess ħin mard ieħor li seta' wassal għal nuqqasijiet konjittivi tranżitorji jew kroniċi. Minbarra s-sub-sett tad-dejta XL fejn il-pazjenti ġew ikklassifikati dijanjostikament bħala li għandhom jew AD jew VaD, dejta dwar il-komorbidità ma nġabretx/irrapportata fil-grupp ta’ pazjenti YH, u l-komorbidità rrappurtata predominanti bil-bosta fis-sub-sett ta’ dejta KM kienet id-dijabete. Huwa argumentabbli, madankollu, li l-inklużjoni ta’ pazjenti fl-iskemi ta’ mmudellar tagħna b’komorbiditajiet li jistgħu jqanqlu jew jaggravaw livell ta’ defiċjenza konjittiva u konsegwentement prestazzjoni aktar baxxa ta’ MemTrax tkun aktar rappreżentattiva tal-popolazzjoni ta’ pazjenti mmirati fid-dinja reali għal dan l-iskrining konjittiv bikri aktar ġeneralizzat. u l-approċċ tal-immudellar. Nimxu 'l quddiem, dijanjosi preċiża ta' komorbiditajiet li potenzjalment jaffettwaw il-prestazzjoni konjittiva hija ġeneralment ta 'benefiċċju għall-ottimizzazzjoni tal-mudelli u l-applikazzjonijiet tal-kura tal-pazjent li jirriżultaw.
Fl-aħħar nett, il-pazjenti tas-sottosett tad-dejta YH u KM użaw smartphone biex jagħmlu t-test MemTrax, filwaqt li numru limitat tal-pazjenti tas-sottosett tad-dejta XL użaw iPad u l-bqija użaw smartphone. Dan seta' introduċa differenza żgħira relatata mal-apparat fil-prestazzjoni ta' MemTrax għall-immudellar tal-klassifikazzjoni tal-MoCA. Madankollu, differenzi (jekk hemm) f'MTx-RT, pereżempju, bejn apparati x'aktarx ikunu negliġibbli, speċjalment b'kull parteċipant jingħata test ta '"prattika" eżatt qabel il-prestazzjoni tat-test irreġistrata. Madankollu, l-utilità ta’ dawn iż-żewġ apparati li jinżammu fl-idejn potenzjalment tikkomprometti paragun dirett u/jew integrazzjoni ma’ riżultati oħra ta’ MemTrax fejn l-utenti rrispondew għal stampi ripetuti billi mess l-ispazju fuq it-tastiera tal-kompjuter.
Punti ewlenin dwar l-utilità tal-mudellar tat-tbassir MemTrax
- • Il-mudelli ta 'tbassir bl-aqwa prestazzjoni tagħna li jinkludu metriċi ta' prestazzjoni MemTrax magħżula jistgħu jikklassifikaw b'mod affidabbli l-istat tas-saħħa konjittiva (saħħa konjittiva normali jew MCI) kif ikun indikat mit-test MoCA rikonoxxut b'mod wiesa '.
- • Dawn ir-riżultati jappoġġjaw l-integrazzjoni ta 'metriċi tal-prestazzjoni MemTrax magħżula f'applikazzjoni ta' screening ta 'mudell ta' tbassir ta 'klassifikazzjoni għal indeboliment konjittiv fl-istadju bikri.
- • L-immudellar tal-klassifikazzjoni tagħna żvela wkoll il-potenzjal għall-użu tal-prestazzjoni ta 'MemTrax f'applikazzjonijiet biex tiddistingwi s-severità tad-dijanjosi tad-dimenzja.
Dawn is-sejbiet ġodda jistabbilixxu evidenza definittiva li tappoġġja l-utilità tat-tagħlim tal-magni fil-bini ta 'mudelli ta' klassifikazzjoni robusti msaħħa bbażati fuq MemTrax għal appoġġ dijanjostiku f'ġestjoni effettiva tal-każijiet kliniċi u kura tal-pazjent għal individwi li jesperjenzaw indeboliment konjittiv.
Rikonoxximenti
Aħna nirrikonoxxu l-ħidma ta 'J. Wesson Ashford, Curtis B. Ashford, u l-kollegi għall-iżvilupp u l-validazzjoni tal-kompitu u l-għodda ta' rikonoxximent kontinwu onlajn (MemTrax) utilizzati hawn u aħna grati lejn il-bosta pazjenti bid-dimenzja li kkontribwew għar-riċerka fundamentali kritika. . Nirringrazzjaw ukoll lil Xianbo Zhou u lill-kollegi tiegħu f'SJN Biomed LTD, lill-kollegi u lill-kollaboraturi tiegħu fl-isptarijiet/siti tal-kliniċi, speċjalment lil Dr. M. Luo u M. Zhong, li għenu fir-reklutaġġ ta' parteċipanti, l-iskedar ta' testijiet, u l-ġbir, ir-reġistrazzjoni, u l-ġestjoni front-end tad-dejta, u l-parteċipanti voluntiera li taw il-ħin prezzjuż tagħhom u għamlu l-impenn li jieħdu t-testijiet u jipprovdu id-dejta stmata biex nevalwaw f'dan l-istudju. Dan studju kien appoġġat parzjalment mir-Riċerka Xjentifika MD Programm ta 'l-Università Medika ta' Kunming (Għotja nru. 2017BS028 sa XL) u l-Programm ta 'Riċerka tad-Dipartiment tax-Xjenza u t-Teknoloġija ta' Yunnan (Għotja nru. 2019FE001 (-222) sa XL).
J. Wesson Ashford ippreżenta applikazzjoni għal privattiva għall-użu tal-paradigma speċifika ta’ rikonoxximent kontinwu deskritta f’dan id-dokument għal ġenerali ittestjar tal-memorja.
MemTrax, LLC hija kumpanija proprjetà ta' Curtis Ashford, u din il-kumpanija qed tmexxi l- ittestjar tal-memorja sistema deskritta f'dan id-dokument.
Żvelar tal-awturi disponibbli onlajn (https://www.j-alz.com/manuscript-disclosures/19-1340r2).
REFERENZI
| [1] Assoċjazzjoni ta 'Alzheimer (2016) 2016 fatti dwar il-marda ta' Alzheimer u figuri. Alzheimers Dement 12, 459–509. | |
| [2] Gresenz CR , Mitchell JM , Marrone J , Federoff HJ (2019) Effett tal-istadju bikri Marda ta 'Alzheimer fuq ir-riżultati finanzjarji tad-dar. Health Econ 29, 18–29. | |
| [3] | Foster NL , Bondi MW , Das R , Foss M , Hershey LA , Koh S , Logan R , Poole C , Shega JW , Sood A , Thothala N , Wicklund M , Yu M , Bennett A , Wang D (2019) Titjib fil-kwalità fl- newroloġija: sett ta 'kejl tal-kwalità ta' indeboliment konjittiv ħafif. Newroloġija 93, 705–713. |
| [4] Tong T , Thokala P , McMillan B , Ghosh R , Brazier J (2017) Cost effectiveness of using testijiet ta' screening konjittiv għall-iskoperta ta' dimenzja u indeboliment konjittiv ħafif fil-kura primarja. Int J Geriatr Psychiatry 32, 1392–1400. | |
| [5] Ashford JW , Gere E , Bayley PJ (2011) Memorja tal-kejl f’ambjenti ta’ gruppi kbar bl-użu ta’ test ta’ rikonoxximent kontinwu. J Alzheimers Dis 27, 885–895. | |
| [6] | Ashford JW , Tarpin-Bernard F , Ashford CB , Ashford MT (2019) Kompitu kompjuterizzat ta' rikonoxximent kontinwu għall-kejl tal-memorja episodika. J Alzheimers Dis 69, 385–399. |
| [7] | Bergeron MF , Landset S , Tarpin-Bernard F , Ashford CB , Khoshgoftaar TM , Ashford JW (2019) Prestazzjoni tal-memorja episodika fl-immudellar tat-tagħlim tal-magni għall-previżjoni tal-klassifikazzjoni tal-istat tas-saħħa konjittiva. J Alzheimers Dis 70, 277–286. |
| [8] van der Hoek MD , Nieuwenhuizen A , Keijer J , Ashford JW (2019) The Test MemTrax meta mqabbla mal-istima tal-valutazzjoni konjittiva ta 'Montreal ta' indeboliment konjittiv ħafif. J Alzheimers Dis 67, 1045–1054. | |
| [9] | Falcone M , Yadav N , Poellabauer C , Flynn P (2013) Bl-użu ta 'ħsejjes vokali iżolati għall-klassifikazzjoni ta' ħsara trawmatika ħafifa fil-moħħ. Fl-2013 Konferenza Internazzjonali tal-IEEE dwar l-Ipproċessar tal-Akustika, tad-Diskors u tas-Sinjali, Vancouver, BC, pp. 7577–7581. |
| [10] | Dabek F , Caban JJ (2015) Lieva ta 'dejta kbira biex timmudella l-probabbiltà li tiżviluppa kundizzjonijiet psikoloġiċi wara konkussjoni. Procedia Comput Sci 53, 265–273. |
| [11] | Climent MT , Pardo J , Munoz-Almaraz FJ , Guerrero MD , Moreno L (2018) Siġra tad-deċiżjonijiet għal skoperta bikrija ta 'indeboliment konjittiv mill-ispiżjara tal-komunità. Front Pharmacol 9, 1232. |
| [12] | Nasreddine ZS, Phillips NA, Bedirian V, Charbonneau S, Whitehead V, Collin I, Cummings JL, Chertkow H (2005) Il-Valutazzjoni Konjittiva ta 'Montreal, MoCA: Għodda ta' screening qasira għal indeboliment konjittiv ħafif. J Am Geriatr Soc 53, 695–699. |
| [13] | Yu J, Li J, Huang X (2012) Il-verżjoni ta 'Beijing tal-valutazzjoni konjittiva ta' Montreal bħala għodda ta 'screening qasira għal indeboliment konjittiv ħafif: Studju bbażat fuq il-komunità. BMC Psychiatry 12, 156. |
| [14] | Chen KL , Xu Y , Chu AQ , Ding D , Liang XN , Nasreddine ZS , Dong Q , Hong Z , Zhao QH , Guo QH (2016) Validazzjoni tal-verżjoni Ċiniża tal-valutazzjoni konjittiva ta 'Montreal bażika għall-iskrinjar ta' indeboliment konjittiv ħafif. J Am Geriatr Soc 64, e285–e290. |
| [15] | Carson N, Leach L, Murphy KJ (2018) Eżami mill-ġdid tal-punteġġi ta 'qtugħ tal-Valutazzjoni Konjittiva ta' Montreal (MoCA). Int J Geriatr Psychiatry 33, 379–388. |
| [16] | Assoċjazzjoni Psikjatrika Amerikana (2013) Task Force Manwal dijanjostiku u statistiku ta 'disturbi mentali: DSM-5™, American Psychiatric Publishing, Inc., Washington, DC. |
| [17] | Python. Python Software Foundation, http://www.python.org, Aċċessat fil-15 ta’ Novembru, 2019. |
| [18] | R Core Group, R: Lingwa u ambjent għall-kompjuters statistiku R Foundation for Statistical Computing, Vjenna, l-Awstrija. https://www.R-project.org/, 2018, Aċċessat fil-15 ta’ Novembru, 2019. |
| [19] | Benavoli A, Corani G, Demšar J, Zaffalon M (2017) Time for a change: A tutorial for comparing multiple classifiers through Bayesian analysis. J Mach Learn Res 18, 1–36. |
| [20] | Frank E , Hall MA , Witten IH (2016) The WEKA Workbench. Fil It-Tħaffir tad-Data: Għodod u Tekniki Prattiċi għat-Tagħlim tal-Magni, Frank E, Hall MA, Witten IH, Pal CJ, eds. Morgan Kaufmann https://www.cs.waikato.ac.nz/ml/weka/Witten_et_al_2016_appendix.pdf |
| [21] | Bergeron MF , Landset S , Maugans TA , Williams VB , Collins CL , Wasserman EB , Khoshgoftaar TM (2019) Tagħlim bil-magni fl-immudellar tar-riżoluzzjoni tas-sintomi ta 'konkussjoni tal-isport tal-iskola għolja. Med Sci Sports Exercic 51, 1362–1371. |
| [22] | Van Hulse J, Khoshgoftaar TM, Napolitano A (2007) Perspettivi sperimentali dwar it-tagħlim minn data żbilanċjata. Fil Proċedimenti tal-24 Konferenza Internazzjonali dwar it-Tagħlim Magni, Corvalis, Oregon, USA, pp. 935-942. |
| [23] | Ashford JW , Kolm P , Colliver JA , Bekian C , Hsu LN (1989) Evalwazzjoni tal-pazjent ta 'Alzheimer u l-istat mini-mentali: Analiżi tal-kurva karatteristika tal-oġġett.P. J Gerontol 44, 139–146. |
| [24] Ashford JW , Jarvik L (1985) Marda ta 'Alzheimer: Il-plastiċità tan-newroni tippredisponi għal deġenerazzjoni newrofibrillari assonali? N Engl J Med 313, 388–389. | |
| [25] Jack CR Jr , Therneau TM , Weigand SD , Wiste HJ , Knopman DS , Vemuri P , Lowe VJ , Mielke MM , Roberts RO , Machulda MM , Graff-Radford J , Jones DT , Schwarz CG , Gunter JL , Senjem JML , Senjem MM , Rocca WA , Petersen RC (2019) Prevalenza ta' entitajiet tal-ispettru tal-Alzheimer definiti bijoloġikament vs klinikament bl-użu tal-Istitut Nazzjonali dwar ix-Xjuħija-Alzheimer Riċerka ta' Assoċjazzjoni qafas. JAMA Neurol 76, 1174–1183. | |
| [26] Zhou X , Ashford JW (2019) Avvanzi fl-istrumenti tal-iskrinjar għal Marda ta 'Alzheimer. Aging Med 2, 88–93. | |
| [27] Weiner MW , Nosheny R , Camacho M , Truran-Sacrey D , Mackin RS , Flenniken D , Ulbricht A , Insel P , Finley S , Fockler J , Veitch D (2018) The moħħ Saħħa Reġistru: Pjattaforma bbażata fuq l-internet għar-reklutaġġ, valutazzjoni, u monitoraġġ lonġitudinali tal-parteċipanti għal studji newroxjenza. Alzheimers Dement 14, 1063–1076. | |
| [28] Ashford JW, Schmitt FA (2001) Modeling the time-course ta Dimenzja ta' Alzheimer. Curr Psychiatry Rep 3, 20–28. | |
| [29] | Li X , Wang X , Su L , Hu X , Han Y (2019) Sino Longitudinal Study on Cognitive Decline (SILCODE): Protokoll għal studju ta 'osservazzjoni lonġitudinali Ċiniż biex jiġu żviluppati mudelli ta' tbassir tar-riskju ta 'konverżjoni għal indeboliment konjittiv ħafif f'individwi b'konjittivi suġġettivi. tnaqqis. BMJ Miftuħ 9, e028188. |
| [30] Tarnanas I , Tsolaki A , Wiederhold M , Wiederhold B , Tsolaki M (2015) Varjabilità tal-progressjoni tal-bijomarkatur ta' ħames snin għal Dimenzja tal-marda ta' Alzheimer tbassir: Attivitajiet strumentali kumplessi ta 'markatur tal-ħajja ta' kuljum jistgħu jimlew il-vojt? Alzheimers Dement (Amst) 1, 521–532. | |
| [31] McGurran H , Glenn JM , Madero EN , Bott NT (2019) Prevenzjoni u trattament tal-marda ta 'Alzheimer: Mekkaniżmi bijoloġiċi ta 'eżerċizzju. J Alzheimers Dis 69, 311–338. | |
| [32] Mendiola-Precoma J , Berumen LC , Padilla K , Garcia-Alcocer G (2016) Terapiji għal prevenzjoni u trattament tal-marda ta 'Alzheimer. Biomed Res Int 2016, 2589276. | |
| [33] | Lane CA , Barnes J , Nicholas JM , Sudre CH , Cash DM , Malone IB , Parker TD , Keshavan A , Buchanan SM , Keuss SE , James SN , Lu K , Murray-Smith H , Wong A , Gordon E , Coath W , Modat M , Thomas D , Richards M , Fox NC , Schott JM (2020) Assoċjazzjonijiet bejn ir-riskju vaskulari matul l-età adulta u l-patoloġija tal-moħħ fil-ħajja tard: Evidenza minn koorti ta 'twelid Brittaniku. JAMA Neurol 77, 175–183. |
| [34] | Seshadri S (2020) Prevenzjoni tal-ħsieb tad-dimenzja lil hinn mill-età u kaxxi amilojdi. JAMA Neurol 77, 160–161. |
| [35] | Maillard P, Seshadri S, Beiser A, Himali JJ, Au R, Fletcher E, Carmichael O, Wolf PA, DeCarli C (2012) Effetti tal-pressjoni tad-demm sistolika fuq l-integrità tal-materja bajda f'adulti żgħażagħ fil-Framingham Heart Study: A cross -studju sezzjonali. Lancet Neurol 11, 1039–1047. |
| [36] Fink HA , Linskens EJ , Silverman PC , McCarten JR , Hemmy LS , Ouellette JM , Greer NL , Wilt TJ , Butler M (2020) Accuracy of biomarker testing for newropathologically defined Il-marda ta' Alzheimer f'adulti anzjani bid-dimenzja. Ann Intern Med 172, 669–677. |
Affiljazzjonijiet: [a] SIVOTEC Analytics, Boca Raton, FL, USA | [b] Dipartiment tal-Kompjuter u Inġinerija Elettrika u Xjenza tal-Kompjuter, Florida Atlantic University, Boca Raton, FL, USA | [c] SJN Biomed LTD, Kunming, Yunnan, iċ-Ċina | [d] Ċentru għal Riċerka dwar l-Alzheimer, Washington Istitut tar-Riċerka Klinika, Washington, DC, USA | [e] Dipartiment tal-Mediċina ta' Riabilitazzjoni, L-Ewwel Sptar Affiljat tal-Università Medika ta' Kunming, Kunming, Yunnan, iċ-Ċina | [f] Dipartiment tan-Nuroloġija, Dehong People's Hospital, Dehong, Yunnan, iċ-Ċina | [g] Dipartiment tan-Nuroloġija, l-Ewwel Sptar Affiljat tal-Università Medika ta' Kunming, Distrett ta' Wuhua, Kunming, Provinċja ta' Yunnan, iċ-Ċina | [h] Ċentru ta' Studju ta' Mard u Korriment Relatat mal-Gwerra, VA Palo Alto Kura tas-Saħħa System, Palo Alto, CA, USA | [i] Dipartiment tal-Psikjatrija u Xjenzi tal-Imġieba, l-Iskola tal-Mediċina tal-Università ta’ Stanford, Palo Alto, CA, l-Istati Uniti
Korrispondenza: [*] Korrispondenza lil: Michael F. Bergeron, PhD, FACSM, SIVOTEC Analytics, Boca Raton Innovation Campus, 4800 T-Rex Avenue, Suite 315, Boca Raton, FL 33431, USA. E-mail: mbergeron@sivotecanalytics.com.; Xiaolei Liu, MD, Dipartiment tan-Nuroloġija, l-Ewwel Sptar Affiljat tal-Università Medika ta 'Kunming, 295 Xichang Road, Distrett ta' Wuhua, Kunming, Provinċja ta 'Yunnan 650032, iċ-Ċina. E-mail: ring@vip.163.com.
Kliem ewlieni: Tixjiħ, Marda ta 'Alzheimer, dimenzja, screening tal-massa