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 arbeidet ble gjort mulig av støtte fra Know Alzheimer Foundation og hjelp fra multimedia produksjons tjenesten ved Universidad CEU Cardenal Herrera, spesielt Enrique Giner. Vi ønsker å anerkjenne arbeidet til alle deltakende apoteker (SEFAC), og samarbeidende leger fra Society of Primary Care leger (SEMERGEN) og nevrologi Society (SVN) som bidro med MCI diagnoser, spesielt Vicente Gassull, Rafael Sánchez, og Jordi Pérez. Til slutt takker vi alle som gikk med på å delta i denne studien.

Metodikken som anvendes i denne studien har tidligere blitt utgitt5 i arbeid utført ved Universitetet CEU Cardenal Herrera sammen med samfunnet apotek i regionen Valencia (Spania) knyttet til den spanske Society of Family and Community PHARMACY (SEFAC). Denne nåværende studien ble gjennomgått og godkjent av forsknings komitéen ved Universidad CEU Cardenal Herrera (godkjenning nr. CEI11/001) i mars 2011. Alle individer involvert i studien ga sine skriftlige informert samtykke til deltakelse i ...

<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>

Etter å ha søkt etter termer knyttet MCI i Cochrane-studiene i PubMed-databasen, ble det opprettet et spesifikt spørreskjema for denne studien som brukte de mest åpenbare variablene med en bevist tilknytning til MCI. Demografisk, livsstil og sosiale faktorer, samt pasientens farmakoterapi og noen relevante patologi ble også registrert. I tillegg ble også SPMSQ-og MMSE MCI-testene valgt. Viktigere var det SPMSQ ikke påvirket av deltakernes nivå av skolegang. Farmasøyter ble opplært til å administrere denne stud...

Befolknings aldring øker utbredelsen av kroniske og degenerative sykdommer, spesielt degenerative dementias, som forventes å påvirke mer enn 131 000 000 mennesker over hele verden med 20501. Blant alle de degenerative dementias er Alzheimers sykdom (AD) den vanligste med en samlet prevalens i Europa på 6,88%2. På grunn av den stadig nedadgående uavhengighet hos AD-pasienter, bør denne gruppen begynne å motta støtte så snart AD begynner å manifestere. Derfor er tidlig påvisning av prodromal tegn på AD, for eksempel mild kognitiv svikt (MCI), avgjørende.
MCI er definert som en mellomliggende kognitiv nedgang stadium tilsvarende normal aldring og alvorlig forverring på grunn av demens3. Ifølge anslag fra Petersen et al.4er UTBREDELSEN av MCI 8,4% blant personer i alderen 65-69 år og når 25,2% for de som er eldre enn 80 år. MCI resulterer i at individer opplever flere vanskeligheter enn forventet i utførelsen av kognitive ferdigheter på lavt nivå, særlig de som er relatert til hukommelse og språk, men som ikke forstyrrer dagliglivets aktiviteter.
Screening er ikke synonymt med diagnose; diagnostisering av MCI vil alltid være en klinisk oppgave, mens screening metoder kan bare informere oss om at en pasient har en høyere sannsynlighet for lider av patologi og at det er en godt stiftet mistanke om MCI som bør bekreftes klinisk. Derfor kan primær helsearbeidere (leger, farmasøyter, sykepleiere, etc.) dra nytte av tilgjengeligheten av enkle screening metoder (korte kognitive tester) som kan brukes i minutter. Ideelt sett ville disse objektivt identifisere pasienter med høy sannsynlighet for å lide en MCI, slik at de deretter kan bli klinisk testet av generelle eller spesialiserte leger.
Gitt at den tidlige oppdagelsen av MCI blir en viktig oppgave innen rammen av folkehelsen, var dette arbeidet med sikte på å identifisere hvilke egenskaper som er nyttige i målrettet identifisering av MCI i screening tester av eldre populasjoner. Disse gruppene vil da bli mer grundig testet for MCI i tester administrert av primær helsepersonell. Denne metoden gir et beslutningstre med de riktige algoritmene for identifisering av befolkningsgruppene som skal målrettes.
Blant disse egenskapene, er alder en av de mest konsekvente faktorene knyttet til utviklingen av patologi. Andre relevante egenskaper er knyttet til demografi eller livsstil5. Blant de sistnevnte har noen studier identifisert varigheten av dagtid eller nattesøvn som en risikofaktor som kan føre til diagnostisering av MCI5,6,7,8,9. Langvarig inntak av medikamenter som benzodiazepiner, brukt av anslagsvis 20%-25% av eldre voksne10,11, kan også påvirke søvntimer og utvikling av MCI12,13. Faktisk kan langvarig behandling for kroniske sykdommer være viktige funksjoner nyttig i pre-utvalg av individer med høy risiko for lider av MCI.
Her utviklet vi data-baserte modeller som bruker automatisk læring algoritmer, et beslutningstre, og et prediktiv verktøy for å øke effektiviteten av metodikken for å oppdage MCI av diskriminerende hvilke egenskaper spiller en viktig rolle i de tidlige deteksjon av MCI. Den resulterende beslutningstreet presenteres her ble produsert ved hjelp av en bestemt kohort av spanske pasienter ved hjelp av samfunnet apotek. Imidlertid vil denne metoden også være nyttig blant andre populasjoner med ulike egenskaper.
Dette arbeidet ble gjennomført i samarbeid med primær helsetjenester og spesialiserte leger. Community apotek var ideelt for å teste denne algoritmen fordi de er nær pasienter, har lange åpningstider, og er ofte besøkt og konsultert. Degenerative dementias er komplekse forhold som ikke alltid er godt forstått av primær helsepersonell14. Derfor vil det å bli involvert i prosessen øke bevisstheten om mennesker som lider av MCI og dementias.

<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 svekkelse (MCI) er det første tegn på demens blant eldre populasjoner og dens tidlige deteksjon er avgjørende i vår aldrende samfunn. Vanlige MCI-tester er tidkrevende slik at vilkårlige massive screening ikke ville være kostnadseffektivt. Her beskriver vi en protokoll som bruker maskinlæringsteknikker til raskt å velge kandidater for videre screening via en spørsmålsbasert MCI-test. Dette minimerer antallet ressurser som kreves for screening, fordi bare pasienter som er potensielt MCI-positive, testes videre.
Denne metodikken ble anvendt i en første MCI forskningsstudie som dannet utgangspunkt for utformingen av en selektiv screening beslutningstreet. Den første studien samlet mange demografiske og livsstils variabler samt detaljer om pasient medisiner. Den korte Portable mental status spørreskjema (SPMSQ) og mini-mental State eksamen (MMSE) ble brukt til å oppdage mulige tilfeller av MCI. Til slutt brukte vi denne metoden til å utforme en effektiv prosess for klassifisering av individer i fare for MCI. Dette arbeidet gir også innsikt i livsstilsrelaterte faktorer knyttet til MCI som kan utnyttes i forebygging og tidlig påvisning av MCI blant eldre populasjoner.

De deltakende apoteker samlet inn data fra 728 brukere og samlet demografiske variabler i tillegg til narkotika foreskrevet til deltakerne. En univariate logistisk regresjon ble utført for alle variablene34; feil stolpediagrammer som vises i Figur 3 og Figur 4 , er praktiske grafiske representasjoner av sikkerhets intervallet for odds forholdet (for kvalitative variabler) og sikkerhets intervallet til koe...

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 metodikken produserer beslutningstrær som er rettet mot befolkningsgrupper mer utsatt for lider av mild kognitiv svekkelse og er nyttige for kostnadseffektiv selektiv screening av sykdommen.

En maskin lærings tilnærming for å designe en effektiv selektiv screening av mild kognitiv svekkelse

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 videoen er å beskrive hvordan man utformer en kostnadseffektiv screening av mild kognitiv svekkelse, noe som innebærer vanskeligere enn forventet å utføre lave kognitive ferdigheter hovedsakelig knyttet til hukommelse og språk. Vi ønsker å understreke viktigheten av denne typen tilstand som påvirker eldre, og allsidigheten til denne prosedyren. Denne prosedyren kan lett tilpasses andre sykdommer, konvertere en kostbar screening til en mulig en.Søk Cochrane Systematiske oversikter for vilkår av tilstanden til skjermen. For eksempel, i vår studie, kognitiv svekkelse eller demens"sluttet seg til risikofaktorer. Søk på PubMed Vilkår presenterer noen bevis på forholdet til kognitiv forverring eller demens.Velg variablene med mer bevis på tilknytning til kognitiv forverring eller demens for å utarbeide et spørreskjema. Et grundig søk inkludert begreper som kognitiv svekkelse"og risikofaktorer"ble utført ved hjelp av PubMed og Cochrane Systematic Reviews. Før du starter studien med det formål å kompilere flest faktorer som vises i den vitenskapelige litteraturen.Som mulige egenskaper knyttet til kognitiv svekkelse, spesielt i Cochrane Database, ble det hørt for alle artikler med begrepet kognitiv svekkelse"eller demens, og i PubMed-artikler med vilkår for sex, utdanningsnivå, kognitive aktiviteter, fysisk aktivitet, diabetes, hypertensjon, kolesterol, depresjon, fedme, røyking, alkohol, søvn, kosthold og økonomiske forhold. I kombinasjon med kognitiv svekkelse"eller demens, også. Derfor ble et spørreskjema utarbeidet med variablene ved den bibliografiske gjennomgangen som presenterer noen bevis på forholdet til kognitiv forverring eller demens.Et spørreskjema er utformet med informasjon om de valgte tilknyttede variablene. For vår ytelsesstudie er de valgte variablene demografisk livsstil og kroniske patologier i tillegg til tilstedeværelse eller fravær av depresjon, som ofte er forbundet med kognitiv forverring. Forbruket av narkotika ble samlet inn etter metodikken.Den anatomiske terapeutiske kjemiske koden ble brukt til å klassifisere stoffene. Screeningtesten som er valgt, kan administreres av ansatte i primærhelsen som farmasøyter. Grunnleggende egenskaper som er nødvendige for å utføre testen tok hensyn til.Spesielt for spansk eldre befolkning med stor mengde analfabeter som bodde i den spanske borgerkrigen, var vårt forslag å bruke Short Portable Mental State Questionnaire of favor og Mini-Mental State Examination Begge er mye brukt i minneklinikk, siden en av dem krever leseferdighet. Personer rekruttert var ikke-institusjonaliserte pasienter i alderen 65 år eller eldre som gikk regelmessig til apoteket og ønsket å delta i den nåværende studien. Personer som hadde problemer med å utføre evalueringstest eller personer som er i behandling for demens, er ekskludert.Studiedeltakere anses som kognitive svekket når minst ett av følgende kriterier er oppfylt. Datascore i Kort bærbar mental tilstand Spørreskjema er fire eller flere poeng i tilfelle av analfabeter deltakere og tre eller flere poeng for andre. En mindre enn eller lik 24 poeng i korrigert Mini-Mental State Examination test.Kognitive svekkede deltakere henvises til en medisinsk spesialist, som nevrolog, for deres kliniske diagnose. Farmasøytforskere er opplært i grunnleggende kunnskap om kognitiv svekkelse og i forvaltningen av screeningverktøy. Vår tverrsnittsstudie for å oppdage kognitiv svekkelse og potensielle samfunnsavledede faktorer i befolkningens alder 65 år og eldre er design.Estimert utvalgsstørrelse for en prevalens av kognitiv svekkelse er 541 personer, og med en økning på 10% på grunn av tap, er 600 personer. Det er utformet kommunikasjonsbrev mellom helsenettet som informerer om prosjektet. Den definitive diagnosen gjennom en bestemt test er reservert for spesialisert omsorg, etter protokollen som vises i diagrammet.Dette er et proprietært skritt før du bruker maskinlæringsteknikker, og transformerer data i henhold til p-testen av algoritmene som skal brukes. Algoritmene for å generere beslutningstrær er å endre variasjon eller korrelasjon på tvers av variabler. Så fokuset er på å kategorisere variabler.For eksempel genererer variabler for å klassifisere hvorvidt pasienten tar et stoff i henhold til andre og tredje nivå av Anatomical Therapeutic Chemical Classification Code, avhengig av oppfølgingsarket for farmakoterapi. En logistikkregresjonsanalyse ble utført for hver variabel for å evaluere om den er betydelig nok til å bli inkludert i datasettet for å generere beslutningstreet. For å få maksimal mengde nøyaktighet i mulig kognitiv nedgang, flere maskinlæring teknikker har blitt satt sammen.Og til slutt har vi utviklet en modell med en 80% av vår kjerne og en tremodell basert på vår rekursive underskriftskampanjealgoritme for å utvikle et beslutningstre for å få de viktigste variablene i en screening. Maskinlæringsalgoritmen som brukes på opplæringsdatasettet, som består i en 80 % av hele datasettet. Den gjenværende delen brukes til å estimere nøyaktigheten av modellen.Datasettet forventes å være i balanse, og nedsampling er en av teknikkene for å møte dette problemet. For screening er vi veldig interessert i å redusere antall falske negativer så mye som mulig. Dette kan oppnås ved hjelp av et øvre PA-utvalg av tapsmatrisen.Den optimale parameteren for algoritmen ble valgt med en kryssvalidering. Vår tverrsnittsstudie ble gjennomført med 728 ikke-institusjonaliserte deltakere over 65 år. 100 og 27 deltakere scorer positivt på milde kognitive svekkelsestester.Deltakere klassifisert som positive ble henvist til klinisk diagnose. Etter å ha utført forskningsstudien for å estimere prosentandelen av brukere med mild kognitiv svekkelse, utføres en ny variatlogistikkregresjon med alle variablene med det formål å velge variabler. For noen av de mer signifikante variabelene vises et konfidensintervall på 99 % for oddsforholdet i denne feillinjediagrammet.Det er en vanlig intergrafisk representasjon for konfidensintervallet for oddsforholdet, der lav skala brukes for oddsforhold. Alle disse variablene med p-verdi som er større enn 0,01, er valgt for å generere en bred boksmodell basert på beslutningstreet, mens mange andre variabler med en høyere p-verdi ikke ble valgt for å generere modellen. For disse enkle variablene er for eksempel 99 % konfidensintervall for oddsforholdet inkludert i verdien én.Og dermed er p-verdien høyere enn 0,01. Etter denne forhåndsbehandlingen har vi delt datasettet i opplæringsdatatest og testdatasettet. Beslutningstreet genereres i opplæringsdatasettet som inndata, som består av 583 personer, og valideres med testsettet med 145 brukere.Ytelsen til algoritmene er vurdert ved hjelp av området under ROC-kurven i testsettet. Etter å ha brukt bilbiblioteket i R, for hver bruker, tildelte det resulterende treet en sannsynlighet og en anbefaling av hvorvidt brukeren skulle ta den milde kognitive svekkelsestesten. De er avhengig av den endelige noden i treet.Verdien nederst i boksen er prosentandelen av personer med disse egenskapene i treningssettet. Jo varmere er fargen på boksen, jo mer sannsynlig å være positiv i milde kognitive svekkelse tester. Vær oppmerksom på at den øverste noden tilsvarer spørsmålet om fravær av minneklage.Her, et positivt svar hyller til venstre gren, er følgende spørsmål brukerens kjønn, mens et negativt svar innebærer å gå til riktig gren og å spørre om brukerens sovetid per dag. For å evaluere den fullstendige castingevnen til beslutningstreet, vises ROC-kurven. Det området under ROC kurve er.0.763.Anbefalingen av treet om å ta den milde kognitive svekkelsestesten oppnådde en følsomhet. på 0,76 og en spesifisitet på 0,7, representert med et blått punkt i figuren. Som et resultat, et kort intervju for å velge brukere i risiko for mild kognitiv svekkelse med verktøyet for en beslutning treet produserer betydelig antall brukere tar mild kognitiv svekkelse tester, som er ganske tidkrevende for testeren.Denne reduksjonen kan anslås i testsettet, og tolker forvirringsmatrisen til de observerte og forventede klassene. Faktisk velges 55 av 145 brukere i testsettet av beslutningstreet, noe som reduserer en 62% av brukerne som tar tester, mens de fleste brukerne er positive i mild kognitiv svekkelse, nemlig 19 av 25. Som en konklusjon av denne studien, gitt en mild kognitiv svekkelse screening hvis prevalens er lav, 17%som vurdert for forskningsstudien, er det mulig å utforme et sett med tilstrekkelige utvalgskriterier ved hjelp av maskinlæringsteknikker, øke prosentandelen av positivt i mild kognitiv svekkelse opp til mer enn 30% blant utvalgte brukere.Disse verktøyene har derfor bedt om å være mer effektive i screening med en betydelig kostnadsreduksjon. Datadrevne modeller med nytte av å forstå hva som er den viktigste informasjonen for å konstruere en redusert modell. Byggingen av et beslutningstre gir oss et innblikk i hvilke variabler vi bør sette fokus på, for å diskriminere på en kostnadseffektiv måte folk som er eller ikke anbefales å ta de milde kognitive svekkelsestestene.protokolldesignen er tidkrevende. På grunn av det, noen andre tester kan vurderes for fremtidig påvisning av mild kognitiv svekkelse i løpet av få minutter. Videre har vi besluttet å tjene vår screeningstudie i en alder av 50 i stedet for 65 som en forebyggende oppgave for å øke effektiviteten i kjeden av mild kognitiv svekkelse.Farmasøyter er en av de mest tilgjengelige og regelmessig besøkte helsepersonell, og de kan spille en viktig rolle i tidlig påvisning av mild kognitiv svekkelse.

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 Task som et middel for å oppnå et mål Behavioral Mål for Gummi Hånd 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 av aldersrelaterte endringer i kognitive funksjoner Bruke EmoCogMeter, en Novel Tablet-PC 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

Avdekke Beat døvhet: Oppdager rytmeforstyrrelser med Synkronisert Finger Tapping og Perceptual Timing Oppgaver

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

Eksperimentell Vurdering av Mouse Omgjengelighet hjelp av en automatisert bildebehandling 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 av Social Cognition i ikke-menneskelige primater Bruke et nettverk av datastyrt automatikk 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 Experimental og analytisk tilnærming til Multimodal Neural dekoding av Intent Under sosial samhandling i Fritt-oppfører menneske Spedbarn

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

Adferdsforstyrrelser: en innovativ tilnærming til å overvåke regulerende effekt av en nutraceutical Diet

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

"Motoren" i implisitt Motor sekvens læring: en fot-stepping føljetong reaksjon tid oppgave

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

Ord beslutning oppgave for å studere skriftlig ord anerkjennelse hos voksne med og uten demens eller mild kognitiv svekkelse

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

Bruke Practice testing, offentlige taler, og kilde overvåking å undersøke påvirkninger av læring strategier og stress på episodisk Memory

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