Name: a machine learning approach to design an efficient selective screening of mild cognitive impairment
Uploaded: 2020-01-11T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Machine Learning Approach to Design an Efficient Selective Screening of Mild Cognitive Impairment at JoVE.com

Dette arbejde blev muliggjort af støtte fra know Alzheimerfonden og hjælp fra multimedie produktions tjenesten på Universidad CEU Cardenal Herrera, især Enrique Giner. Vi vil gerne anerkende det arbejde, som alle de deltagende apoteker (SEFAC), og de samarbejdende læger fra samfundet af Primary Care læger (SEMERGEN) og Neurology Society (SVN), der hjalp med MCI diagnoser, især Vicente Gassull, Rafael Sánchez, og Jordi Pérez. Endelig takker vi alle, der har indvilliget i at deltage i denne undersøgelse.

Den metode, der anvendes i denne undersøgelse, er tidligere blevet offentliggjort5 i arbejdet på universitetet CEU Cardenal Herrera sammen med Fællesskabets apoteker i regionen Valencia (Spanien), der er associeret med det spanske selskab for familie-og Fællesskabs farmaci (sefac). Denne undersøgelse blev gennemgået og godkendt af Forskningsudvalget for etisk forskning på Universidad CEU Cardenal Herrera (godkendelses nr. CEI11/001) i marts 2011. Alle personer, der var involveret i undersø...

<ol>
	<li>. World Alzheimer report 2016: improving healthcare for people living with dementia: coverage, quality and costs now and in the future Available from: <a target="_blank" href="https://scholar.google.com/scholar.bib?q=info:mEGpcpLHEIMJ:scholar.google.com">https://scholar.google.com/scholar.bib?q=info:mEGpcpLHEIMJ:scholar.google.com</a> (2016)</li><li>Niu, H., &#193;lvarez-&#193;lvarez, I., Guill&#233;n-Grima, F., Aguinaga-Ontoso, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+and+incidence+of+Alzheimer's+disease+in+Europe:+A+meta-analysis.">Prevalence and incidence of Alzheimer's disease in Europe: A meta-analysis.</a> Neurolog&#237;a (English Edition). 32 (8), 523-532 (2017).</li><li>Petersen, R. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mild+Cognitive+Impairment:+Clinical+Characterization+and+Outcome.">Mild Cognitive Impairment: Clinical Characterization and Outcome.</a> Archives of Neurology. 56 (3), 303 (1999).</li><li>Petersen, R. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Practice+guideline+update+summary:+Mild+cognitive+impairment:+Report+of+the+Guideline+Development,+Dissemination,+and+Implementation+Subcommittee+of+the+American+Academy+of+Neurology.">Practice guideline update summary: Mild cognitive impairment: Report of the Guideline Development, Dissemination, and Implementation Subcommittee of the American Academy of Neurology.</a> Neurology. 90 (3), 126-135 (2018).</li><li>Climent, M. T., Vilaplana, A. M., Arnedo, A., Vilar, J., Moreno-Royo, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Life+styles+associated+cognitive+impairment.+Study+from+the+community+pharmacy+[Estilos+de+vida+asociados+a+deterioro+cognitivo.+Estudio+preliminar+desde+la+farmacia+comunitaria].">Life styles associated cognitive impairment. Study from the community pharmacy [Estilos de vida asociados a deterioro cognitivo. Estudio preliminar desde la farmacia comunitaria].</a> Revista de Investigacion Clinica. 65 (6), 500-509 (2013).</li><li>Faubel, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Usual+sleep+duration+and+cognitive+function+in+older+adults+in+Spain.">Usual sleep duration and cognitive function in older adults in Spain.</a> Journal of Sleep Research. 18 (4), 427-435 (2009).</li><li>Benito-Le&#243;n, J., Louis, E. D., Bermejo-Pareja, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognitive+decline+in+short+and+long+sleepers:+A+prospective+population-based+study+(NEDICES).">Cognitive decline in short and long sleepers: A prospective population-based study (NEDICES).</a> Journal of Psychiatric Research. 47 (12), 1998-2003 (2013).</li><li>Ramos, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Association+between+Sleep+Duration+and+the+Mini-Mental+Score:+The+Northern+Manhattan+Study.">Association between Sleep Duration and the Mini-Mental Score: The Northern Manhattan Study.</a> Journal of Clinical Sleep Medicine. 9 (7), 669 (2013).</li><li>Gabelle, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excessive+Sleepiness+and+Longer+Nighttime+in+Bed+Increase+the+Risk+of+Cognitive+Decline+in+Frail+Elderly+Subjects:+The+MAPT-Sleep+Study.">Excessive Sleepiness and Longer Nighttime in Bed Increase the Risk of Cognitive Decline in Frail Elderly Subjects: The MAPT-Sleep Study.</a> Frontiers in Aging Neuroscience. 9, 312 (2017).</li><li>Fern&#225;ndez, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+dementia+in+the+elderly+aged+above+65+in+a+district+in+the+Basque+Country.">Prevalence of dementia in the elderly aged above 65 in a district in the Basque Country.</a> Revista de Neurologia. 46 (2), 89-96 (2008).</li><li>Velert Vila, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Suitability+of+the+use+of+benzodiazepines+prescribed+by+the+pharmacist+in+the+elderly.+A+doctor-pharmacist+collaboration+study.">Suitability of the use of benzodiazepines prescribed by the pharmacist in the elderly. A doctor-pharmacist collaboration study.</a> Atenci&#243;n Primaria. 44 (7), 402-410 (2012).</li><li>Ranstam, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+cognitive+function+in+elderly+men+exposed+to+benzodiazepines+or+other+anziolytics.">Impaired cognitive function in elderly men exposed to benzodiazepines or other anziolytics.</a> The European Journal of Public Health. 7 (2), 149-152 (1997).</li><li>Airagnes, G., Pelissolo, A., Lavall&#233;e, M., Flament, M., Limosin, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Benzodiazepine+Misuse+in+the+Elderly:+Risk+Factors,+Consequences,+and+Management.">Benzodiazepine Misuse in the Elderly: Risk Factors, Consequences, and Management.</a> Current Psychiatry Reports. 18 (10), 89 (2016).</li><li>Alacreu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Importance+of+Increasing+Modifiable+Risk+Factors+Knowledge+on+Alzheimer's+Disease+Among+Community+Pharmacists+and+General+Practitioners+in+Spain.">Importance of Increasing Modifiable Risk Factors Knowledge on Alzheimer's Disease Among Community Pharmacists and General Practitioners in Spain.</a> Frontiers in Pharmacology. 10, 860 (2019).</li><li>Cohen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences. , (2013).</li><li>Nardi, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Doing Survey Research: A Guide To Quantitative Methods. , (2018).</li><li>Sabater Hern&#225;ndez, D., Silva Castro, M. M., Faus D&#225;der, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> M&#233;todo D&#225;der: gu&#237;a de seguimiento farmacoterap&#233;utico. , (2017).</li><li>Pfeiffer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Short+Portable+Mental+Status+Questionnaire+for+the+Assessment+of+Organic+Brain+Deficit+in+Elderly+Patients.">A Short Portable Mental Status Questionnaire for the Assessment of Organic Brain Deficit in Elderly Patients.</a> Journal of the American Geriatrics Society. 23 (10), 433-441 (1975).</li><li>Folstein, M. F., Folstein, S. E., McHugh, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term="Mini-mental+state."+A+practical+method+for+grading+the+cognitive+state+of+patients+for+the+clinician.">"Mini-mental state." A practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician.</a> Journal of Psychiatric Research. 12 (3), 189-198 (1975).</li><li>Buschke, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Screening+for+dementia+with+the+memory+impairment+screen.">Screening for dementia with the memory impairment screen.</a> Neurology. 52 (2), 231-238 (1999).</li><li>Verghese, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Picture-based+memory+impairment+screen+for+dementia.">Picture-based memory impairment screen for dementia.</a> Journal of the American Geriatrics Society. 60 (11), 2116-2120 (2012).</li><li>Nasreddine, Z. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Montreal+Cognitive+Assessment,+MoCA:+A+Brief+Screening+Tool+For+Mild+Cognitive+Impairment.">The Montreal Cognitive Assessment, MoCA: A Brief Screening Tool For Mild Cognitive Impairment.</a> Journal of the American Geriatrics Society. 53 (4), 695-699 (2005).</li><li>Kaya, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Saint+Louis+University+Mental+Status+Examination+Is+Better+than+the+Mini-Mental+State+Examination+to+Determine+the+Cognitive+Impairment+in+Turkish+Elderly+People.">The Saint Louis University Mental Status Examination Is Better than the Mini-Mental State Examination to Determine the Cognitive Impairment in Turkish Elderly People.</a> Journal of the American Medical Directors Association. 17 (4), e11-e15 (2016).</li><li>O'Caoimh, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+quick+mild+cognitive+impairment+(Qmci)+screen+and+the+SMMSE+in+screening+for+mild+cognitive+impairment.">Comparison of the quick mild cognitive impairment (Qmci) screen and the SMMSE in screening for mild cognitive impairment.</a> Age and Ageing. 41 (5), 624-629 (2012).</li><li>Cullen, B., ONeill, B., Evans, J. J., Coen, R. F., Lawlor, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+screening+tests+for+cognitive+impairment.">A review of screening tests for cognitive impairment.</a> Journal of Neurology, Neurosurgery &amp; Psychiatry. 78 (8), 790-799 (2007).</li><li>Mart&#237;nez de la Iglesia, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptaci&#243;n+y+validaci&#243;n+al+castellano+del+cuestionario+de+Pfeiffer+(SPMSQ)+para+detectar+la+existencia+de+deterioro+cognitivo+en+personas+mayores+e+65+a&#241;os.">Adaptaci&#243;n y validaci&#243;n al castellano del cuestionario de Pfeiffer (SPMSQ) para detectar la existencia de deterioro cognitivo en personas mayores e 65 a&#241;os.</a> Medicina Cl&#237;nica. 117 (4), 129-134 (2001).</li><li>Blesa, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+validity+of+the+'mini-mental+state'+for+Spanish+speaking+communities.">Clinical validity of the 'mini-mental state' for Spanish speaking communities.</a> Neuropsychologia. 39 (11), 1150-1157 (2001).</li><li>. pwr: Basic Functions for Power Analysis Available from: <a target="_blank" href="https://cran.r-project.org/web/packages/pwr/index.html">https://cran.r-project.org/web/packages/pwr/index.html</a> (2018)</li><li>. rpart: Recursive Partitioning and Regression Trees Available from: <a target="_blank" href="https://cran.r-project.org/web/packages/rpart">https://cran.r-project.org/web/packages/rpart</a> (2018)</li><li>. ATC/DDD Index Available from: <a target="_blank" href="https://www.whocc.no/atc_ddd_index">https://www.whocc.no/atc_ddd_index</a> (2018)</li><li>Kuhn, M., Johnson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Applied Predictive Modeling. 26, (2013).</li><li>Kuhn, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Building+Predictive+Models+in+R+Using+the+caret+Package.">Building Predictive Models in R Using the caret Package.</a> Journal of Statistical Software. 28 (5), 1-26 (2008).</li><li>Climent, M. T., Pardo, J., Mu&#241;oz-Almaraz, F. J., Guerrero, M. D., Moreno, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decision+Tree+for+Early+Detection+of+Cognitive+Impairment+by+Community+Pharmacists.">Decision Tree for Early Detection of Cognitive Impairment by Community Pharmacists.</a> Frontiers in Pharmacology. 9, 1-12 (2018).</li></ol>

Efter at have søgt efter termer forbundet med MCI i Cochrane Studies i PubMed-databasen, blev der oprettet et specifikt spørgeskema til denne undersøgelse, der brugte de mest tydelige variabler med en dokumenteret tilknytning til MCI. Demografiske, livsstils-og sociale faktorer samt patientens Farmakoterapi og nogle relevante patologier blev også registreret. Desuden blev SPMSQ-og MMSE MCI-testene også valgt. Det er vigtigt, at SPMSQ ikke blev påvirket af deltagernes skoleniveau. Farmaceuter blev uddannet til at ad...

Befolkningens aldring er stigende forekomsten af kroniske og degenerative sygdomme, især degenerative demens, som forventes at påvirke mere end 131.000.000 mennesker på verdensplan af 20501. Blandt alle de degenerative demenssygdomme, Alzheimers sygdom (AD) er den mest almindeligt med en samlet udbredelse i Europa af 6,88%2. På grund af den stadigt faldende uafhængighed af AD patienter, bør denne gruppe begynde at modtage støtte, så snart ANNONCEN begynder at manifestere. Derfor er tidlig påvisning af prodromale tegn på AD, såsom mild kognitiv svækkelse (MCI), afgørende.
MCI er defineret som en mellemliggende kognitiv tilbagegang fase svarende til normal aldring og svær forværring på grund af demens3. Ifølge skøn af Petersen et al.4er forekomsten af MCI 8,4% blandt personer i alderen 65-69 år og når 25,2% for patienter over 80 år. MCI resulterer i, at personer oplever flere vanskeligheder end forventet i udførelsen af lav-niveau kognitive færdigheder, især dem relateret til hukommelse og sprog, men ikke forstyrrer aktiviteterne i dagligdagen.
Screening er ikke synonymt med diagnose; diagnosen MCI vil altid være en klinisk opgave, hvorimod screeningsmetoder kun kan informere os om, at en patient har en højere sandsynlighed for at lide af denne patologi, og at der er en velbegrundet mistanke om MCI, som bør bekræftes klinisk. Derfor, primære sundhedspersonale (læger, farmaceuter, sygeplejersker, etc.) kunne drage fordel af tilgængeligheden af simple screeningsmetoder (korte kognitive tests), der kan anvendes i minutter. Ideelt set ville disse objektivt identificere patienter med en høj sandsynlighed for at lide en MCI, så de derefter kan blive klinisk testet af almindelige eller specialiserede læger.
Da den tidlige påvisning af MCI bliver en væsentlig opgave i forbindelse med folkesundheden, har dette arbejde til formål at identificere, hvilke karakteristika der er nyttige for den målrettede identificering af MCI i screeningstest af ældre populationer. Disse grupper vil derefter blive mere grundigt testet for MCI i test, der administreres af primære behandlere. Denne metode giver et beslutningstræ med de relevante algoritmer til at identificere de befolkningsgrupper, der skal målrettes mod.
Blandt disse karakteristika, alder er en af de mest konsekvente faktorer i forbindelse med udviklingen af denne patologi. Andre relevante karakteristika er relateret til demografi eller Lifestyle5. Blandt sidstnævnte, nogle undersøgelser har identificeret varigheden af dagtimerne eller Nighttime søvn som en risikofaktor, der kan føre til diagnosticering af MCI5,6,7,8,9. Den langvarige indtagelse af medicin såsom benzodiazepiner, forbruges af en anslået 20%-25% af ældre voksne10,11, kan også påvirke søvntimer og udviklingen af MCI12,13. Faktisk, langvarige behandlinger for kroniske sygdomme kan være vigtige funktioner nyttige i præ-udvælgelse af personer med en høj risiko for at lide af MCI.
Her har vi udviklet data baserede modeller, der bruger automatiske lærings algoritmer, et beslutningstræ og et prædiktivt værktøj til at øge effektiviteten af metodologien til påvisning af MCI ved at diskriminere, hvilke karakteristika der spiller en vigtig rolle i de tidlige påvisning af MCI. Det resulterende beslutningstræ præsenteret her blev fremstillet ved hjælp af en specifik kohorte af spanske patienter, der bruger Fællesskabs apoteker. Denne metode vil imidlertid også være nyttig blandt andre populationer med forskellige karakteristika.
Dette arbejde blev afsluttet i samarbejde med primær sundhedspleje og specialiserede læger. Fællesskabets apoteker var ideelle til afprøvning af denne algoritme, fordi de er tæt på patienter, har lange åbningstider, og er ofte besøgt og konsulteret. Degenerative demenssygdomme er komplekse forhold, som ikke altid er godt forstået af de primære udbydere af sundhedsydelser14. Derfor vil at blive involveret i processen øge bevidstheden om mennesker, der lider af MCI og demenssygdomme.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>caret</td>
			<td>Max Kuhn</td>
			<td></td>
			<td>R package</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rpart</td>
			<td>Terry Therneau, Beth Atkinson, Brian Ripley</td>
			<td></td>
			<td>R package</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPMSQ in Spanish</td>
			<td>Farmaceuticoscomunitarios.org</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://farmaceuticoscomunitarios.org/anexos/vol11_n1/ANEXO1.pdf" target="_blank">http://farmaceuticoscomunitarios.org/anexos/vol11_n1/ANEXO1.pdf</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPMSQ in English</td>
			<td>geriatrics.stanford.edu</td>
			<td></td>
			<td><a href="https://geriatrics.stanford.edu/culturemed/overview/assessment/assessment_toolkit/spmsq.html" target="_blank">https://geriatrics.stanford.edu/culturemed/overview/assessment/assessment_toolkit/spmsq.html</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MMSE in Spanish</td>
			<td>Farmaceuticoscomunitarios.org</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://farmaceuticoscomunitarios.org/anexos/vol11_n1/ANEXO2.pdf" target="_blank">http://farmaceuticoscomunitarios.org/anexos/vol11_n1/ANEXO2.pdf</a></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MMSE in English</td>
			<td>oxfordmedicaleducation.com</td>
			<td></td>
			<td><a href="http://www.oxfordmedicaleducation.com/geriatrics/mini-mental-state-examination-mmse/" target="_blank">http://www.oxfordmedicaleducation.com/geriatrics/mini-mental-state-examination-mmse/</a></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a machine learning approach to design an efficient selective screening of mild cognitive impairment

Mild kognitiv svækkelse (MCI) er det første tegn på demens blandt ældre populationer og dens tidlige opdagelse er afgørende i vores aldrende samfund. Fælles MCI-tests er tidskrævende, så vilkårlig massiv screening ikke vil være omkostningseffektiv. Her beskriver vi en protokol, der bruger maskinlæringsteknikker til hurtigt at udvælge kandidater til yderligere screening via en spørgsmåls baseret MCI-test. Dette minimerer antallet af ressourcer, der kræves til screening, fordi kun patienter, der potentielt er MCI-positive, testes yderligere.
Denne metode blev anvendt i et indledende MCI-forskningsstudie, der dannede udgangspunkt for udformningen af et selektivt Screenings beslutningstræ. Den indledende undersøgelse indsamlede mange demografiske og livsstils variabler samt detaljer om patient medicin. Den korte Trans Portable mental status spørgeskema (spmsq) og Mini-mental State eksamen (MMSE) blev brugt til at afsløre mulige tilfælde af MCI. Endelig brugte vi denne metode til at designe en effektiv proces til klassificering af personer med risiko for MCI. Dette arbejde giver også indsigt i livsstilsrelaterede faktorer forbundet med MCI, der kan udnyttes til forebyggelse og tidlig påvisning af MCI blandt ældre populationer.

De deltagende apoteker indsamlede data fra 728 brugere og indsamlede demografiske variabler ud over de lægemidler, der er ordineret til deltagerne. En univariat logistisk regression blev udført for alle variabler34; de fejl bjælkediagrammer, der er vist i figur 3 og figur 4 , er praktiske grafiske repræsentationer af konfidensintervallet for oddforholdet (for kvalitative variabler) og konfidensinterval...

Watch this Scientific Journal Video about A Machine Learning Approach to Design an Efficient Selective Screening of Mild Cognitive Impairment at JoVE.com

A Machine Learning Approach to Design an Efficient Selective Screening of Mild Cognitive Impairment

Denne metode producerer beslutningstræer, der målretter befolkningsgrupper mere tilbøjelige til at lide af mild kognitiv svækkelse og er nyttige for omkostningseffektiv selektiv screening af sygdommen.

En tilgang til maskinel indlæring for at designe en effektiv selektiv screening af mild kognitiv svækkelse

Mild cognitive impairment (MCI) is the first sign of dementia among elderly populations and its early detection is crucial in our aging societies. Common ...

Formålet med denne video er at beskrive, hvordan man designer en omkostningseffektiv screening af mild kognitiv svækkelse, som indebærer flere vanskeligheder end forventet at udføre lave kognitive færdigheder primært relateret til hukommelse og sprog. Vi vil gerne understrege betydningen af denne form for tilstand, der påvirker de ældre, og alsidigheden i denne procedure. Denne procedure kan let tilpasses andre sygdomme og omdanne en dyr screening til en gennemførlig undersøgelse.Søg Cochrane Systematisk Anmeldelser for vilkårene for betingelsen til skærmen. For eksempel, i vores undersøgelse, kognitiv svækkelse eller demens"sammen med risikofaktorer. Søgning på PubMed Vilkår præsenterer nogle beviser for forholdet til kognitiv forringelse eller demens.Vælg variablerne med mere evidens for tilknytning til kognitiv forringelse eller demens for at udarbejde et spørgeskema. En grundig søgning, herunder udtryk som kognitiv svækkelse"og risikofaktorer", blev udført ved hjælp af PubMed og Cochrane Systematic Reviews. Før du starter undersøgelsen med det formål at udarbejde det største antal faktorer, der vises i den videnskabelige litteratur.Som mulige egenskaber relateret til kognitiv svækkelse, specielt i Cochrane Database, det blev hørt for alle artikler med udtrykket kognitiv svækkelse "eller demens, og i PubMed artikler med vilkårene for køn, uddannelsesniveau, kognitive aktiviteter, fysisk aktivitet, diabetes, hypertension, kolesterol, depression, fedme, rygning, alkohol, søvn, kost, og økonomiske forhold. I kombination med kognitiv svækkelse"eller demens, også. Derfor blev der udarbejdet et spørgeskema med variablerne ved den bibliografiske gennemgang, der viser nogle beviser for forholdet til kognitiv forringelse eller demens.Der udformes et spørgeskema med oplysninger om de valgte tilknyttede variabler. For vores præstationsundersøgelse, de valgte variabler er demografiske livsstil og kroniske patologier ud over tilstedeværelsen eller fraværet af depression, som ofte er forbundet med kognitiv forringelse. Forbruget af narkotika blev indsamlet efter metoden.Den anatomiske terapeutiske kemiske kode blev brugt til at klassificere narkotika. Den valgte screeningtest kan administreres af personale med primær sundhed, såsom farmaceuter. Grundlæggende egenskaber, der var nødvendige for at udføre testen, tog hensyn til.Især for spanske ældre befolkning med stor mængde analfabeter, der boede i den spanske borgerkrig, vores forslag var ved hjælp af Short Portable Mental State Spørgeskema til fordel og Mini-Mental State Undersøgelse Begge er meget udbredt i hukommelse klinik, da en af dem kræver læse-og skrivefærdigheder. De rekrutterede var ikke-institutionaliserede patienter på 65 år eller derover, som regelmæssigt gik på apoteket og ønskede at deltage i denne undersøgelse. Personer, der havde svært ved at udføre evalueringstest, eller personer, der er i behandling for demens, er udelukket.Deltagerne i undersøgelsen betragtes som kognitive svækkede, når mindst et af følgende kriterier er opfyldt. Datascore i Short Portable Mental State Questionnaire er fire eller flere point i tilfælde af analfabeter deltagere og tre eller flere point for andre emner. En mindre end eller lig med 24 point i den korrigerede Mini-Mental State Examination test.Kognitive deltagere henvises til en medicinsk specialist, som neurolog, for deres kliniske diagnose. Farmaceut forskere er uddannet i grundlæggende viden om kognitiv svækkelse og i forvaltningen af screening værktøjer. Vores tværsnitsundersøgelse for at opdage kognitiv svækkelse og potentielle samfundsafledte faktorer i befolkningens alder på 65 år og derover er design.Anslået stikprøvestørrelse for en prævalens af kognitiv svækkelse er 541 mennesker, og med en stigning på 10% på grund af tab, er 600 mennesker. Der er rettet kommunikationsbreve mellem sundhedsnetværket, der informerer om projektet. Den endelige diagnose gennem en bestemt test er forbeholdt specialiseret pleje efter den protokol, der er vist i diagrammet.Dette er et proprietært skridt, før der anvendes machine-learning teknikker, omdanne data i henhold til p-test af de algoritmer, der skal anvendes. Algoritmerne til at generere beslutningstræer er at ændre variabilitet eller korrelation på tværs af variabler. Så fokus er på at kategorisere variabler.For eksempel, generere variabler til at klassificere, hvorvidt patienten tager et lægemiddel i henhold til andet og tredje niveau af anatomiske terapeutiske kemiske klassificering kode, afhængigt af farmakoterapi opfølgning ark. Der blev udført en logistisk regressionsanalyse for hver variabel for at vurdere, om den er signifikant nok til at indgå i datasættet til at generere beslutningstræet. For at få den maksimale mængde nøjagtighed i mulige kognitive tilbagegang, flere machine-learning teknikker er blevet samlet.Og endelig har vi udviklet en model med en 80% af vores kerne og en træmodel baseret på vores rekursiv andragende algoritme til at udvikle en beslutning træ for at få de mest betydningsfulde variabler i en screening. Den maskinindlæringsalgoritme, der anvendes på træningsdatasættet, og som består af 80 % af hele datasættet. Den resterende del bruges til at vurdere modellens nøjagtighed.Datasæt forventes at være i balance, og nedsampling er en af de teknikker til at løse dette problem. Til screening er vi meget interesserede i at reducere antallet af falske negativer så meget som muligt. Dette kan opnås ved hjælp af en øvre PA udvælgelse af tab matrix.Den optimale parameter for algoritmen blev valgt med en krydsvalidering. Vores tværsnitsundersøgelse blev udført med 728 ikke-institutionaliserede deltagere over 65 år. Et hundrede og 27 deltagere scorer positive på milde kognitive svækkelsestest.Deltagere klassificeret som positive blev henvist til klinisk diagnose. Efter at have udført forskningsundersøgelsen for at vurdere procentdelen af brugere med mild kognitiv svækkelse udføres en ny variatlogistik regression med alle variabler med det formål at vælge variabler. For nogle af de mere betydningsfulde variabler vises et konfidensinterval på 99 % af oddsforholdet i denne fejllinjegraf.Det er en almindelig intergrafisk repræsentation for konfidensintervallet for oddsforholdet, hvor lav skala bruges til oddsforhold. Alle disse variabler, hvis p-værdi er større end 0,01, er valgt til at generere en bred boksmodel baseret på beslutningstræ, mens mange andre variabler med en højere p-værdi ikke blev valgt til at generere modellen. For disse almindelige variabler medtages 99%-konfidensintervallet for oddsforholdet f.eks.Og dermed p-værdi er højere end 0,01. Efter denne forbehandling har vi opdelt datasættet i træningsdatatest og testdatasættet. Beslutningstræet genereres i træningsdatasættet som input, som består af 583 personer, og valideres med testsættet med 145 brugere.Algoritmernes ydeevne er blevet vurderet ved hjælp af området under ROC-kurven i testsættet. Efter brug af bil Bibliotek i R, for hver bruger, den resulterende træ tildelt en sandsynlighed og en anbefaling af, hvorvidt brugeren skal tage den milde kognitive svækkelse test. De er afhængige af den endelige node i træet.Værdien i bunden af kassen er procentdelen af personer med disse egenskaber i træningssættet. Jo varmere er farven på kassen, jo mere tilbøjelige til at være positiv i mild kognitiv svækkelse tests. Vær opmærksom på, at den øverste node svarer til spørgsmålet om fraværet af hukommelse klage.Her kommer et positivt svar til venstre gren, som er følgende spørgsmål brugerens køn, mens et negativt svar indebærer at gå til den rigtige gren og spørge om brugerens sovetid om dagen. For at evaluere beslutningstræets fulde støbningsevne vises ROC-kurven. Det område under ROC kurve er.0.763.Anbefalingen af træet om at tage den milde kognitive svækkelse test opnået en følsomhed. 0,76 og en specificitet på 0,7, repræsenteret med et blåt punkt i figuren. Som et resultat, en kort samtale for at vælge brugere i risiko for mild kognitiv svækkelse med værktøjet af en beslutning træ producerer betydeligt antallet af brugere, der tager mild kognitive svækkelse tests, hvilket er ganske tidskrævende for testeren.Denne reduktion kan estimeres i testsættet og fortolke forvirringsmatrixen for de observerede og forudsagte klasser. Faktisk udvælges 55 ud af 145 brugere i testsættet af beslutningstræet, hvilket reducerer 62 % af de brugere, der tager test, mens de fleste af brugerne er positive i mild kognitiv svækkelse, nemlig 19 ud af 25. Som en konklusion af denne undersøgelse, i betragtning af en mild kognitiv svækkelse screening, hvis prævalens er lav, 17%, såsom den overvejede for forskningsundersøgelsen, er det muligt at designe et sæt af passende udvælgelseskriterier ved hjælp af machine-learning teknikker, øge procentdelen af positive i mild kognitiv svækkelse op til mere end 30% blandt udvalgte brugere.Disse værktøjer har derfor anmodet om at være mere effektive i screeningen med en betydelig omkostningsreduktion. Datadrevne modeller med fordel af at forstå, hvad der er den vigtigste information for at konstruere en reduceret model. Opførelsen af et beslutningstræ giver os et indblik i, hvilke variabler vi bør fokusere på, for at diskriminere på en omkostningseffektiv måde mennesker, der er eller ikke anbefales at tage de milde kognitive svækkelse tests.protokoldesignet er tidskrævende. På grund af, at, nogle andre tests kan overvejes for fremtidig påvisning af mild kognitiv svækkelse på blot et par minutter. Desuden har vi besluttet at tjene vores screening undersøgelse i en alder af 50 i stedet for 65 som en forebyggende opgave for at øge effektiviteten i kæden af mild kognitiv svækkelse.Farmaceuter er en af de mest tilgængelige og regelmæssigt besøgte sundhedspersonale, og de kan spille en afgørende rolle i tidlig påvisning af mild kognitiv svækkelse.

Research

JoVE Journal

Behavior

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

Den Crossmodal Congruency opgave som middel til at opnå et mål Behavioral måling på Rubber Hand Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

Assessment of Age-related Changes in Cognitive Functions Using EmoCogMeter, a Novel Tablet-computer Based Approach

Vurdering af aldersrelaterede ændringer i kognitive funktioner Brug EmoCogMeter, en roman tablet-computer-metode

The main goal of this study was to assess the usability of a tablet-computer-based application (EmoCogMeter) in investigating the effects of age on ...

Uncovering Beat Deafness: Detecting Rhythm Disorders with Synchronized Finger Tapping and Perceptual Timing Tasks

Afsløring beat Døvhed: Afsløring rytmeforstyrrelser med synkroniseret Finger Tapping og Sanselig Timing Opgaver

A set of behavioral tasks for assessing perceptual and sensorimotor timing abilities in the general population (i.e., non-musicians) is presented here ...

Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Eksperimentel Vurdering af Mouse Sociability Brug af en Automatiseret Image Processing Approach

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the ...

Assessment of Social Cognition in Non-human Primates Using a Network of Computerized Automated Learning Device (ALDM) Test Systems

Assessment of Social Cognition in Non-human Primates Using a Network of Computerized Automated Learning Device ALDM Test Systems

Vurdering af Social Cognition i ikke-menneskelige primater Ved hjælp af en netværk af edb Automated Learning Device (ALDM) Test Systems

Fagot &#38; Paleressompoulle1 and Fagot &#38; Bonte2 have published an automated learning device (ALDM) for the study of cognitive abilities of monkeys ...

A Novel Experimental and Analytical Approach to the Multimodal Neural Decoding of Intent During Social Interaction in Freely-behaving Human Infants

A Novel Eksperimentel og analytisk tilgang til multimodal Neural dekodning hensigtserklæring Under Social Interaktion i frit-opfører Menneskelige Spædbørn

Understanding typical and atypical development remains one of the fundamental questions in developmental human neuroscience. Traditionally, experimental ...

Behavioral Disturbances: An Innovative Approach to Monitor the Modulatory Effects of a Nutraceutical Diet

Adfærdsforstyrrelser: en innovativ tilgang til at overvåge Modulerende Virkninger af en Nutraceutical kost

In dogs, diets are often used to modulate behavioral disturbances related to chronic anxiety and stress caused by intense and restless activity. However, ...

The "Motor" in Implicit Motor Sequence Learning: A Foot-stepping Serial Reaction Time Task

"Motor" i implicitte Motor sekvens læring: en mund-stepping seriel reaktion tid opgave

This protocol describes a modified serial reaction time (SRT) task used to study implicit motor sequence learning. Unlike the classic SRT task that ...

Lexical Decision Task for Studying Written Word Recognition in Adults with and without Dementia or Mild Cognitive Impairment

Leksikisk beslutning opgave for at studere skriftlig ord anerkendelse hos voksne med og uden demens eller mild kognitiv svækkelse

Older adults are slower at recognizing visual objects than younger adults. The same is true for recognizing that a letter string is a real word. People ...

Using Practice Testing, Public Speaking, and Source Monitoring to Examine the Influences of Learning Strategies and Stress on Episodic Memory

Brug øvelse test, offentlig tale, og Source Monitoring at undersøge påvirkninger af læringsstrategier og stress på episodisk hukommelse

Prior research demonstrated that learning information via retrieval practice, which entails studying and taking practice tests, resulted in less memory ...