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

Dit werk werd mogelijk gemaakt door de steun van de know Alzheimer Foundation en hulp van de multimedia productiedienst aan de Universidad CEU Cardenal Herrera, met name Enrique Giner. We willen het werk van alle deelnemende apotheken (SEFAC) en de samenwerkende artsen uit de Society of Primary Care Doctors (SEMERGEN) en Neurology Society (SVN) erkennen die hielpen met de MCI-diagnoses, met name Vicente Gassull, Rafael Sánchez en Jordi Pérez. Tot slot danken wij iedereen die ermee heeft ingestemd deel te nemen aan deze studie.

De methodologie die in dit onderzoek wordt toegepast, is eerder gepubliceerd5 in werkzaamheden uitgevoerd aan de Universiteit CEU Cardenal Herrera samen met de Gemeenschap apotheken in de regio van Valencia (Spanje) in verband met de Spaanse vereniging van familie en Gemeenschap apotheek (sefac). Deze huidige studie werd beoordeeld en goedgekeurd door de onderzoekscommissie ethiek op de Universidad CEU Cardenal Herrera (approval No. CEI11/001) in maart 2011. Alle personen die bij de studie betrokk...

<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>

Na het zoeken naar termen in verband met MCI in Cochrane studies in de PubMed database, een specifieke vragenlijst werd gemaakt voor deze studie die de meest evidente variabelen gebruikt met een bewezen associatie met MCI. Demografische, levensstijl en sociale factoren, evenals de Farmacotherapie van de patiënt en een aantal relevante pathologieën werden ook geregistreerd. Bovendien zijn de tests SPMSQ en MMSE MCI ook geselecteerd. Belangrijk is dat de SPMSQ niet werd beïnvloed door het onderwijsniveau van de deelneme...

Bevolking veroudering is het verhogen van de prevalentie van chronische en degeneratieve ziekten, vooral degeneratieve dementia, die naar verwachting meer dan 131.000.000 mensenwereld wijd door 20501treffen. Onder alle degeneratieve dementie, de ziekte van Alzheimer (AD) is de meest voorkomende met een algemene prevalentie in Europa van 6,88%2. Vanwege de steeds dalende onafhankelijkheid van AD-patiënten, moet deze groep steun krijgen zodra de advertentie begint te manifesteren. Daarom is de vroegtijdige opsporing van prodromale tekenen van AD, zoals milde cognitieve stoornissen (MCI), essentieel.
MCI is gedefinieerd als een tussenliggende cognitieve daling stadium overeenkomend met normale veroudering en ernstige verslechtering als gevolg van dementie3. Volgens schattingen van Petersen et al.4is de prevalentie van mci 8,4% onder mensen van 65-69 jaar en bereikt 25,2% voor degenen ouder dan 80 jaar. MCI resultaten in individuen ervaren meer moeilijkheden dan verwacht in de uitvoering van laag niveau cognitieve vaardigheden, vooral die met betrekking tot geheugen en taal, maar interfereert niet met de activiteiten van het dagelijks leven.
Screening is geen synoniem voor diagnose; de diagnose van MCI zal altijd een klinische taak zijn, terwijl screeningsmethoden ons alleen kunnen laten weten dat een patiënt een grotere kans heeft om aan deze pathologie te lijden en dat er een gegrond vermoeden van MCI bestaat dat klinisch moet worden bevestigd. Daarom kunnen eerstelijns gezondheidszorgmedewerkers (artsen, apothekers, verpleegkundigen, enz.) profiteren van de beschikbaarheid van eenvoudige screeningsmethoden (korte cognitieve tests) die in minuten kunnen worden toegepast. Idealiter zouden deze patiënten objectief identificeren met een hoge waarschijnlijkheid van het lijden van een MCI, zodat ze vervolgens klinisch kunnen worden getest door algemene of gespecialiseerde artsen.
Aangezien de vroegtijdige opsporing van MCI in het kader van de volksgezondheid een essentiële taak wordt, heeft dit werk tot doel te bepalen welke kenmerken nuttig zijn bij de gerichte identificatie van MCI bij screeningstests van oudere populaties. Deze groepen zouden dan grondiger worden getest op MCI in tests die worden beheerd door aanbieders van primaire gezondheidszorg. Deze methodologie biedt een beslissingsstructuur met de juiste algoritmen voor het identificeren van de bevolkingsgroepen om te targeten.
Onder deze kenmerken, leeftijd is een van de meest consistente factoren in verband met de ontwikkeling van deze pathologie. Andere relevante kenmerken zijn gerelateerd aan demografische gegevens of lifestyle5. Onder de laatste, sommige studies hebben geïdentificeerd de duur van de dag of nacht slaap als een risicofactor die kan leiden tot de diagnose van MCI5,6,7,8,9. De langdurige consumptie van medicijnen zoals benzodiazepinen, verbruikt door een geschatte 20%-25% van de oudere volwassenen10,11, kan ook invloed hebben op de slaap uren en de ontwikkeling van MCI12,13. Inderdaad, langdurige behandelingen voor chronische ziekten kunnen belangrijke kenmerken zijn nuttig in de pre-selectie van individuen met een hoog risico van lijden aan MCI.
Hier ontwikkelden we op gegevens gebaseerde modellen die gebruikmaken van automatische leeralgoritmen, een beslissingsstructuur en een voorspellend instrument om de efficiëntie van de methodologie voor het opsporen van MCI te vergroten door te discrimineren welke kenmerken een belangrijke rol spelen in de vroege detectie van MCI. De resulterende beslissingsstructuur die hier werd gepresenteerd, werd geproduceerd met behulp van een specifiek cohort van Spaanse patiënten die gebruik maken van communautaire apotheken. Deze methode zou echter ook nuttig zijn onder andere populaties met verschillende kenmerken.
Dit werk werd voltooid in samenwerking met primaire gezondheidszorg en gespecialiseerde artsen. Communautaire apotheken waren ideaal voor het testen van dit algoritme omdat ze dicht bij patiënten, hebben lange openingstijden, en worden vaak bezocht en geraadpleegd. Degeneratieve dementia zijn complexe aandoeningen die niet altijd goed begrepen worden door eerstelijnszorg verstrekkers14. Daarom, betrokken raken bij het proces zal het bewustzijn van mensen die lijden aan MCI en dementia te verhogen.

<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

Milde cognitieve stoornissen (MCI) is het eerste teken van dementie bij oudere populaties en zijn vroegtijdige opsporing is cruciaal in onze verouderende samenlevingen. Gemeenschappelijke MCI-tests zijn tijdrovend, zodat willekeurige massale screening niet rendabel zou zijn. Hier beschrijven we een protocol dat gebruikmaakt van machine learning-technieken om snel kandidaten te selecteren voor verdere screening via een op vragen gebaseerde MCI-test. Dit minimaliseert het aantal benodigde middelen voor screening, omdat alleen patiënten die potentieel MCI-positief zijn, verder worden getest.
Deze methodologie werd toegepast in een eerste MCI-onderzoek dat het uitgangspunt vormde voor het ontwerp van een selectieve screening beslissingsstructuur. De eerste studie verzamelde veel demografische en lifestyle variabelen, evenals details over patiënt medicijnen. De korte draagbare mentale status vragenlijst (spmsq) en het mini-mental state onderzoek (mmse) werden gebruikt om mogelijke gevallen van MCI op te sporen. Ten slotte gebruikten we deze methode om een efficiënt proces te ontwerpen voor het classificeren van individuen met risico op MCI. Dit werk biedt ook inzicht in Lifestyle-gerelateerde factoren die verband houden met MCI die kunnen worden ingezet bij de preventie en vroegtijdige opsporing van MCI onder oudere populaties.

De deelnemende apotheken verzamelde gegevens van 728 gebruikers en verzamelde demografische variabelen in aanvulling op de medicijnen voorgeschreven aan de deelnemers. Een univariate logistieke regressie werd uitgevoerd voor alle variabelen34; de fout staafgrafieken in Figuur 3 en Figuur 4 zijn handige grafische weergaven van het betrouwbaarheidsinterval van de quotering ratio (voor kwalitatieve variabelen...

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

Deze methodologie produceert beslissingsstructuren die gericht zijn op bevolkingsgroepen die gevoeliger zijn voor het lijden van milde cognitieve stoornissen en die nuttig zijn voor een kosteneffectieve selectieve screening van de ziekte.

Een machine learning-benadering voor het ontwerpen van een efficiënte selectieve screening van milde cognitieve stoornissen

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

Het doel van deze video is om te beschrijven hoe je een kosteneffectieve screening van milde cognitieve stoornissen ontwerpt, wat meer problemen met zich meebrengt dan verwacht om lage cognitieve vaardigheden uit te voeren die voornamelijk gerelateerd zijn aan geheugen en taal. We willen het belang benadrukken van dit soort aandoeningen die ouderen treffen, en de veelzijdigheid van deze procedure. Deze procedure kan gemakkelijk worden aangepast aan andere ziekten, waardoor een kostbare screening wordt omgezet in een haalbare.Zoek Cochrane Systematische Beoordelingen voor termen van de voorwaarde om te screenen. Bijvoorbeeld, in onze studie, cognitieve stoornissen of dementie"samen met risicofactoren. Search on PubMed Terms presenteert enig bewijs van de relatie met cognitieve achteruitgang of dementie.Selecteer de variabelen met meer bewijs van associatie met cognitieve achteruitgang of dementie om een vragenlijst uit te werken. Een grondige zoektocht met termen als cognitieve stoornissen"en risicofactoren"werd uitgevoerd met behulp van PubMed en de Cochrane Systematic Reviews. Voordat de studie met het doel van het samenstellen van het grootste aantal factoren die in de wetenschappelijke literatuur.Als mogelijke kenmerken met betrekking tot cognitieve stoornissen, met name in de Cochrane Database, werd het gehoord voor alle artikelen met de term cognitieve stoornissen"of dementie, en in PubMed artikelen met de termen van seks, voorlichtingsniveau, cognitieve activiteiten, fysieke activiteit, diabetes, hypertensie, cholesterol, depressie, obesitas, roken, alcohol, slaap, dieet, en economische omstandigheden. In combinatie met cognitieve stoornissen"of dementie, ook. Daarom werd een vragenlijst uitgewerkt met de variabelen in de bibliografische evaluatie die enig bewijs van de relatie met cognitieve achteruitgang of dementie presenteren.Een vragenlijst is ontworpen met informatie over de geselecteerde bijbehorende variabelen. Voor onze prestatiestudie zijn de gekozen variabelen demografische levensstijl en chronische pathologieën naast de aanwezigheid of afwezigheid van depressie, die vaak geassocieerd wordt met cognitieve achteruitgang. Het gebruik van drugs werd verzameld volgens de methodologie.De Anatomische Therapeutische Chemische Code werd gebruikt om de drugs te classificeren. De geselecteerde screeningstest kan worden toegediend door personeel van primaire gezondheid, zoals apothekers. Er werd rekening gehouden met de basiskenmerken die nodig waren om de test uit te voeren.In het bijzonder, voor de Spaanse bejaarde bevolking met een grote hoeveelheid analfabeten die leefden in de Spaanse Burgeroorlog, ons voorstel was met behulp van Korte Draagbare Mentale Staat Vragenlijst van gunst en Mini-Mental State Examination Beide worden op grote schaal gebruikt in het geheugen kliniek, omdat een van hen vereist geletterdheid. De aangeworven personen waren niet-geïnstitutionaliseerde patiënten van 65 jaar of ouder die regelmatig naar de apotheek gingen en aan deze studie wilden deelnemen. Mensen die moeite hadden met het uitvoeren van een evaluatietest of mensen die in behandeling zijn voor dementie zijn uitgesloten.Deelnemers aan de studie worden beschouwd als cognitieve verminderde wanneer ten minste een van de volgende criteria wordt voldaan. Data scores in Short Portable Mental State Questionnaire zijn vier of meer punten in het geval van ongeletterde deelnemers en drie of meer punten voor andere onderwerpen. Een minder dan of gelijk aan 24 punten in de gecorrigeerde Mini-Mental State Examination test.Cognitief-verminderde deelnemers worden verwezen naar een medisch specialist, als neuroloog, voor hun klinische diagnose. Apothekersonderzoekers zijn opgeleid in basiskennis over cognitieve stoornissen en in het beheer van screeningstools. Onze cross-sectionele studie om cognitieve stoornissen en potentiële door de samenleving afgeleide factoren in de leeftijd van 65 jaar en ouder te detecteren is ontwerp.Geschatte steekproef grootte voor een prevalentie van cognitieve stoornissen is 541 mensen, en met een toename van 10%als gevolg van verliezen, zijn 600 mensen. Tussen het zorgnetwerk zijn communicatiebrieven opgesteld die over het project informeren. De definitieve diagnose door middel van een specifieke test is gereserveerd voor gespecialiseerde zorg, volgens het protocol in het diagram.Dit is een eigen stap voor het toepassen van machine learning-technieken, waarbij gegevens worden omgezet volgens de p-test van de toe te passen algoritmen. De algoritmen om beslissingsbomen te genereren zijn om variabiliteit of correlatie tussen variabelen te veranderen. De focus ligt dus op het categoriseren van variabelen.Bijvoorbeeld het genereren van variabelen om te classificeren of de patiënt een geneesmiddel neemt volgens het tweede en derde niveau van de Anatomische Therapeutische Chemische Classificatiecode, afhankelijk van de follow-uppagina van farmacotherapie. Voor elke variabele werd een logistieke regressieanalyse uitgevoerd om te beoordelen of deze belangrijk genoeg is om in de gegevensset te worden opgenomen om de beslissingsstructuur te genereren. Om de maximale hoeveelheid nauwkeurigheid in in mogelijke cognitieve achteruitgang te krijgen, zijn verschillende machine-learning technieken in elkaar gezet.En tenslotte hebben we een model ontwikkeld met een 80% van onze kern en een boommodel op basis van ons recursieve petitiealgoritme om een beslissingsboom te ontwikkelen om de belangrijkste variabelen in een screening te krijgen. Het machine learning-algoritme dat wordt toegepast op de trainingsgegevensset, die bestaat uit 80% van de hele gegevensset. Het resterende deel wordt gebruikt om de nauwkeurigheid van het model te schatten.Data set zal naar verwachting in evenwicht zijn, en downsampling is een van de technieken om dit probleem onder ogen te zien. Voor screening zijn we zeer geïnteresseerd in het verminderen van het aantal valse negatieven zo veel mogelijk. Dit kan worden bereikt door middel van een bovenste PA selectie van de verliesmatrix.De optimale parameter van het algoritme is geselecteerd met een kruisvalidatie. Onze cross-sectionele studie werd uitgevoerd met 728 niet-geïnstitutionaliseerde deelnemers ouder dan 65. Honderd en 27 deelnemers scoren positief op milde cognitieve stoornissen.Deelnemers die als positief werden geclassificeerd, werden verwezen naar klinische diagnose. Na het uitvoeren van het onderzoek om het percentage gebruikers met een milde cognitieve stoornis te schatten, wordt een nieuwe variate logistieke regressie uitgevoerd met alle variabelen met als doel variabelen te selecteren. Voor sommige van de belangrijkste variabele wordt een betrouwbaarheidsinterval van 99% van de odds ratio weergegeven in deze foutbalkgrafiek.Het is een gemeenschappelijke intergrafische weergave voor het betrouwbaarheidsinterval van de odds ratio, waarbij lage schaal wordt gebruikt voor odds ratio. Al deze variabelen waarvan de p-waarde groter is dan 0,01, worden geselecteerd om een breed vakmodel te genereren op basis van de beslissingsstructuur, terwijl veel andere variabelen met een hogere p-waarde niet zijn geselecteerd om het model te genereren. Voor deze vlakte variabelen is bijvoorbeeld het betrouwbaarheidsinterval van 99% van de odds ratio opgenomen in de waarde.En dus is de p-waarde hoger dan 0,01. Na deze voorbewerking hebben we de gegevensset opgesplitst in trainingsgegevenstest en de testgegevensset. De beslissingsstructuur wordt gegenereerd in de trainingsgegevensset als invoer, die bestaat uit 583 personen en gevalideerd met de testset met 145 gebruikers.De prestaties van de algoritmen zijn beoordeeld aan de hand van het gebied onder de ROC-curve in de testset. Na het gebruik van autobibliotheek in R, voor elke gebruiker, de resulterende boom toegewezen een waarschijnlijkheid en een aanbeveling van de vraag of de gebruiker moet de milde cognitieve stoornissen test te nemen. Ze zijn afhankelijk van het uiteindelijke knooppunt in de boom.De waarde onderaan de doos is het percentage personen met deze kenmerken in de trainingsset. Hoe warmer is de kleur van de doos, hoe groter de kans om positief te zijn in milde cognitieve stoornissen tests. Let erop dat het bovenste knooppunt overeenkomt met de vraag of er geen geheugenklacht is.Hier, een positief antwoord roept op de linker tak, wordt de volgende vraag van de gebruiker geslacht, terwijl een negatief antwoord impliceert om naar de juiste tak en te vragen over de slaaptijd van de gebruiker per dag. Om de volledige gietcapaciteit van de beslissingsstructuur te evalueren, wordt de ROC-curve weergegeven. Het gebied onder ROC curve is.0.763.De aanbeveling van de boom over het nemen van de milde cognitieve stoornissen test bereikte een gevoeligheid. van 0,76 en een specificiteit van 0,7, vertegenwoordigd met een blauw punt in de figuur. Als gevolg hiervan, een kort interview om gebruikers te selecteren in het risico van milde cognitieve stoornissen met het instrument van een beslissing boom produceert aanzienlijk het aantal gebruikers die milde cognitieve stoornissen tests, dat is vrij tijdrovend voor de tester.Deze vermindering kan worden geschat in de testset, waarbij de verwarringsmatrix van de waargenomen en voorspelde klassen wordt geïnterpreteerd. 55 van de 145 gebruikers in de testset worden geselecteerd door de beslisboom, waardoor 62% van de gebruikers die tests uitvoeren, wordt verminderd, terwijl de meeste gebruikers die positief zijn in milde cognitieve stoornissen worden geselecteerd, namelijk 19 van de 25. Als conclusie van deze studie, gezien een milde screening van cognitieve stoornissen waarvan de prevalentie laag is, 17%, zoals in aanmerking genomen voor de onderzoeksstudie, is het mogelijk om een reeks adequate selectiecriteria te ontwerpen door middel van machine learning-technieken, waardoor het percentage positieve bij milde cognitieve stoornissen tot meer dan 30% onder geselecteerde gebruikers wordt verhoogd.Daarom hebben deze instrumenten gevraagd om efficiënter te worden gescreend met een aanzienlijke kostenbesparing. Datagedreven modellen met voordeel van het begrijpen van wat de belangrijkste informatie is om een gereduceerd model te bouwen. De bouw van een beslisboom geeft ons inzicht op welke variabelen we een focus moeten leggen, om op een kosteneffectieve manier te discrimineren dat mensen die wel of niet worden aanbevolen om de milde cognitieve stoornissentests te nemen.het protocolontwerp is tijdrovend. Vanwege dat, sommige andere tests kunnen worden overwogen voor toekomstige detectie van milde cognitieve stoornissen in slechts een paar minuten. Bovendien hebben we besloten om onze screening studie te dienen op de leeftijd van 50 in plaats van 65 als een preventieve taak om de effectiviteit in de keten van milde cognitieve stoornissen te verhogen.Apothekers zijn een van de meest toegankelijke en regelmatig bezochte beroepsbeoefenaren in de gezondheidszorg, en ze kunnen een vitale rol spelen bij de vroegtijdige opsporing van milde cognitieve stoornissen.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

De crossmodaal Congruentie Taak als een middel om een ​​doelstelling Behavioral Meet verkrijgen in de 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

Beoordeling van Age-gerelateerde veranderingen in cognitieve functies Gebruik EmoCogMeter, een roman tablet-computer Based Approach

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

Het blootleggen van Beat Doofheid: Het opsporen ritmestoornissen met gesynchroniseerde Finger tikken en Perceptuele Timing Taken

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

Experimentele Evaluatie van de muis Gezelligheid behulp van een geautomatiseerd Beeldverwerking 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

Evaluatie van Sociale cognitie in niet-menselijke primaten met behulp van een netwerk van geautomatiseerde 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 Experimentele en analytische benadering van de Multimodal Neural Decoding of Intent Gedurende sociale interactie in Vrij-gedragen Human Zuigelingen

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

Gedragsstoornissen: een innovatieve benadering van de modulerende effecten van een Nutraceutical Diet Monitor

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

De "Motor" in impliciete Motor volgnummer leren: een voet-intensivering seriële reactie tijd taak

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

Lexicale beslissings taak voor het bestuderen van geschreven woordherkenning bij volwassenen met en zonder dementie of milde cognitieve stoornissen

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

Het gebruiken van praktijk het testen, het openbare spreken, en Broncontrole om de invloeden van het leren strategieën en spanning op episodisch geheugen te onderzoeken

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