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

Эта работа стала возможной благодаря поддержке Фонда «Знай Альцгеймер» и помощи мультимедийной службы производства в Университете CEU Cardenal Herrera, особенно Энрике Гинера. Мы хотели бы отметить работу всех участвующих аптек (SEFAC), а также сотрудничающих врачей из Общества врачей первичной медико-санитарной помощи (SEMERGEN) и Неврологического общества (SVN), которые помогли с диагнозами MCI, особенно Висенте Гассулл, Рафаэль Санчес и Хорди Перес. Наконец, мы благодарим всех тех, кто согласился принять участие в этом исследовании.

Методология, применяемая в этом исследовании, была ранее опубликована5 в работе, проведенной в университете CEU Cardenal Herrera совместно с общинными аптеками в регионе Валенсия (Испания), связанных с Испанским обществом семьи и общинной фармации (SEFAC). Это текущее исследование был?...

<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>

После поиска терминов, связанных с MCI в Кокрановских исследованиях в базе данных PubMed, для этого исследования был создан специальный вопросник, в котором использовались наиболее очевидные переменные с доказанной связью с MCI. Были также зарегистрированы демографические, и социальные фак...

Старение населения увеличивает распространенность хронических и дегенеративных заболеваний, особенно дегенеративных деменций, которые, как ожидается, затронут более 131 миллиона человек во всем мире к 2050 году1. Среди всех дегенеративных деменций, болезнь Альцгеймера (AD) является наиболее распространенным с общей распространенностью в Европе 6,88%2. Из-за постоянно снижающейся независимости aD пациентов, эта группа должна начать получать поддержку, как только АД начинает проявляться. Таким образом, раннее выявление продромальных признаков АД, таких как умеренные когнитивные нарушения (MCI), имеет важное значение.
MCI определяется как промежуточная стадия когнитивного спада, соответствующая нормальному старению и сильному ухудшению из-за деменции3. По оценкам Petersen et al.4,распространенность MCI составляет 8,4% среди людей в возрасте 65-69 лет и достигает 25,2% для людей старше 80 лет. MCI приводит к тому, что люди испытывают больше трудностей, чем ожидалось, при выполнении когнитивных навыков низкого уровня, особенно связанных с памятью и языком, но не вмешиваются в повседневную жизнь.
Скрининг не является синонимом диагностики; диагноз MCI всегда будет клинической задачей, в то время как методы скрининга могут только сообщить нам, что пациент имеет более высокую вероятность страдания от этой патологии и что есть обоснованные подозрения MCI, которые должны быть подтверждены клинически. Таким образом, работники первичной медико-санитарной помощи (врачи, фармацевты, медсестры и т.д.) могли бы извлечь выгоду из наличия простых методов скрининга (краткие когнитивные тесты), которые могут быть применены в считанные минуты. В идеале, они будут объективно идентифицировать пациентов с высокой вероятностью страдания MCI, так что они могут быть клинически протестированы общими или специализированными врачами.
С учетом того, что раннее выявление МСИ становится важной задачей в контексте общественного здравоохранения, эта работа направлена на выявление характеристик, которые полезны при целенаправленной идентификации МКИ в скрининговых тестах пожилых людей. Затем эти группы будут более тщательно протестированы на MCI в тестах, проводимых поставщиками первичной медико-санитарной помощи. Эта методология предоставляет дереву решений соответствующие алгоритмы для определения групп населения для целевого.
Среди этих характеристик возраст является одним из наиболее последовательных факторов, связанных с развитием этой патологии. Другие соответствующие характеристики связаны с демографией или образом жизни5. Среди последних, некоторые исследования определили продолжительность дневного или ночного сна в качестве фактора риска, который может привести к диагностике MCI5,6,7,8,9. Длительное потребление таких препаратов, как бензодиазепины, потребляется примерно 20%-25% пожилых людей10,11, также может повлиять на часы сна и развитие MCI12,13. Действительно, длительное лечение хронических заболеваний может быть важным и полезным в предварительном отборе лиц с высоким риском заболевания MCI.
Здесь мы разработали модели на основе данных, которые используют автоматические алгоритмы обучения, дерево решений и прогностический инструмент для повышения эффективности методологии обнаружения MCI путем дискриминации, какие характеристики играют важную роль в начале обнаружение MCI. В результате дерево решений, представленных здесь был произведен с использованием конкретной когорты испанских пациентов с использованием общинных аптек. Однако этот метод был бы также полезен среди других групп населения с различными характеристиками.
Эта работа была завершена в сотрудничестве с первичной медико-санитарной помощи и специализированных врачей. Общественные аптеки были идеальными для тестирования этого алгоритма, потому что они близки к пациентам, имеют долгие часы работы, и часто посещаются и консультируются. Дегенеративное слабоумие являются сложными состояниями, которые не всегда хорошо понимают поставщики первичной медико-санитарной помощи14. Таким образом, участие в этом процессе будет повышать осведомленность людей, страдающих от MCI и слабоумия.

<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

Мягкие когнитивные нарушения (MCI) является первым признаком деменции среди пожилых людей и его раннее обнаружение имеет решающее значение в наших обществах старения. Общие тесты MCI отнимают много времени, так что неизбирательный массовый скрининг не будет экономически эффективным. Здесь мы описываем протокол, который использует методы машинного обучения для быстрого отбора кандидатов для дальнейшего отбора с помощью теста MCI на основе вопросов. Это сводит к минимуму количество ресурсов, необходимых для скрининга, потому что только пациенты, которые потенциально MCI положительные проходят тестирование дальше.
Эта методология была применена в первоначальном исследовании MCI, которое сформировало отправную точку для разработки селективного дерева решений скрининга. Первоначальное исследование собрало много демографических и переменных образа жизни, а также подробную информацию о лекарствах пациентов. Для выявления возможных случаев MCI использовались краткий портативный вопросник о психическом состоянии (СПбМТС) и Мини-Ментальный государственный экзамен (MMSE). Наконец, мы использовали этот метод для разработки эффективного процесса классификации лиц, подверженных риску MCI. Эта работа также дает представление о факторах, связанных с образом жизни, связанных с MCI, которые могут быть использованы в профилактике и раннем выявлении MCI среди пожилых людей.

Участвующие аптеки собрали данные от 728 пользователей и собрали демографические переменные в дополнение к лекарствам, предписанным участникам. Для всех переменных34была проведена неиварная логистическая регрессия; графики панели ошибок, показанные на <st...

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

Эта методология производит деревья решений, которые ориентированы на группы населения, более склонные к страданиям от легких когнитивных нарушений и полезны для экономически эффективного селективного скрининга заболевания.

Подход машинного обучения к разработке эффективного селективного скрининга мягких когнитивных нарушений

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

Цель этого видео заключается в том, чтобы описать, как разработать экономически эффективный скрининг легких когнитивных нарушений, который включает в себя больше трудностей, чем ожидалось, для выполнения низких когнитивных навыков, в основном связанных с памятью и языком. Мы хотим подчеркнуть важность такого рода условий, затрагивающих пожилых людей, и универсальность этой процедуры. Эта процедура может быть легко адаптирована к другим заболеваниям, превращая дорогостоящий скрининг в осуществимый.Поиск Кокрановских систематических обзоров условий для проверки. Например, в нашем исследовании когнитивные нарушения или деменция "присоединились к факторам риска. Поиск на PubMed Условия представляет некоторые доказательства связи с когнитивными ухудшение или слабоумие.Выберите переменные с большим доказательством связи с когнитивным ухудшением или деменцией, чтобы разработать вопросник. Тщательный поиск, включая термины, как когнитивные нарушения "и факторы риска" был проведен с помощью PubMed и Кокрановских систематических обзоров. Перед началом исследования с целью составления наибольшего количества факторов, которые появляются в научной литературе.Как возможные характеристики, связанные с когнитивными нарушениями, в частности, в Кокрановской базе данных, он был услышан для всех статей с термином когнитивных нарушений "или слабоумие, и в PubMed статей с условиями секса, уровень образования, когнитивной деятельности, физической активности, диабета, гипертонии, холестерина, депрессии, ожирения, курения, алкоголя, сна, диеты и экономических условий. В сочетании с когнитивными нарушениями "или слабоумие, тоже. Таким образом, был разработан вопросник с переменными в библиографическом обзоре, которые представляют некоторые доказательства связи с когнитивным ухудшением или деменцией.Разработан вопросник с информацией о выбранных связанных переменных. Для нашего исследования производительности, выбранные переменные демографический образ жизни и хронические патологии в дополнение к присутствию или отсутствию депрессии, которая часто связана с когнитивным ухудшением. Потребление наркотиков было собрано по методологии.Анатомический терапевтический химический кодекс был использован для классификации препаратов. Выбранный скрининг-тест может проводиться персоналом первичной медико-санитарной службы, такими, как фармацевты. Учитывались основные характеристики, необходимые для проведения теста.В частности, для испанского пожилого населения с большим количеством неграмотных, которые жили в гражданской войне в Испании, наше предложение было использование коротких Портативный психического государства Вопросник пользу и мини-ментального государственного экзамена Оба широко используются в клинике памяти, так как один из них требует грамотности. Набранные люди были неутконтированными пациентами в возрасте 65 лет и старше, которые регулярно ходили в аптеку и хотели бы принять участие в настоящем исследовании. Люди, которые имели какие-либо трудности для выполнения оценки теста или людей, которые находятся в лечении деменции исключены.Участники исследования считаются когнитивными нарушениями, когда по крайней мере один из следующих критериев выполнен. Оценки данных в коротком переносном вопроснике психического состояния являются четырьмя или более баллами в случае неграмотных участников и тремя или более баллами по другим предметам. Менее 24 баллов в исправленной мини-ментальной государственной экспертизе.Для постановки клинического диагноза к врачу-неврологу направляются когнитивные нарушения. Исследователи-фармацевты обучаются базовым знаниям о когнитивных нарушениях и управлению инструментами скрининга. Наше поперечное исследование для выявления когнитивных нарушений и потенциальных факторов, полученных обществом в возрасте 65 лет и старше является дизайн.Расчетный размер выборки для распространенности когнитивных нарушений составляет 541 человек, и с увеличением на 10% из-за потерь, 600 человек. Между сетью здравоохранения разработаны коммуникационные письма, информирующие о проекте. Окончательный диагноз с помощью конкретного теста зарезервирован для специализированной помощи, следуя протоколу, показанному на диаграмме.Это запатентованный шаг перед применением методов машинного обучения, преобразование данных в соответствии с р-тест алгоритмов, которые будут применяться. Алгоритмы генерации деревьев решений включают изменение изменчивости или корреляции между переменными. Таким образом, основное внимание уделяется классификации переменных.Например, генерация переменных для классификации того, принимает ли пациент препарат в соответствии со вторым и третьим уровнем Кодекса анатомической терапевтической химической классификации, в зависимости от листа последующей фармакотерапии. Для каждой переменной был проведен анализ логистической регрессии для оценки того, достаточно ли она значительна, чтобы быть включенной в набор данных для генерации дерева решений. Для того, чтобы получить максимальную точность количества в возможном когнитивном упадке, было собрать несколько методов машинного обучения.И, наконец, мы разработаем модель с 80% нашего ядра и модель дерева на основе нашего алгоритма рекурсивных петиций для разработки дерева решений, чтобы получить наиболее значительные переменные в скрининге. Алгоритм машинного обучения применяется к набору учебных данных, который состоит из 80% всего набора данных. Оставшаяся часть используется для оценки точности модели.Набор данных, как ожидается, будет в балансе, и downsampling является одним из методов для решения этой проблемы. Для скрининга, мы очень заинтересованы в сокращении числа ложных негативов как можно больше. Это может быть достигнуто с помощью верхнего выбора PA матрицы потери.Оптимальный параметр алгоритма был выбран с перекрестной проверкой. Наше поперечное исследование было проведено с участием 728 неаналитированных участников старше 65 лет. Сто 27 участников набрали положительные результаты при легких когнитивных тестах.Участники, классифицированные как положительные, были отнесены к клинической диагностике. После проведения исследования для оценки доли пользователей с умеренными когнитивными нарушениями проводится новая вариатная логистическая регрессия со всеми переменными с целью выбора переменных. Для некоторых из наиболее значительных переменных на этом графике частоты ошибок отображается интервал коэффициента коэффициента 99% уверенности.Это общее межграфическое представление для интервала доверия коэффициента коэффициента, где низкая шкала используется для коэффициента коэффициентов. Все эти переменные, значение которых превышает 0,01, выбраны для создания широкой модели коробки на основе дерева решений, в то время как многие другие переменные с более высоким значением p-значения не были выбраны для создания модели. Например, для этих простых переменных в значение включен интервал коэффициента коэффициента 99%.И, следовательно, p-значение выше, чем 0,01. После предварительной обработки мы разделили набор данных на учебный тест данных и набор тестовых данных. Дерево решений генерируется в наборе учебных данных в качестве ввода, который состоит из 583 человек, и проверяется с тестовым набором со 145 пользователями.Производительность алгоритмов была оценена с помощью области под кривой ROC в тестовом наборе. После использования автомобильной библиотеки в R для каждого пользователя полученному дереву назначена вероятность и рекомендация о том, следует ли пользователю проходить тест на умеренные когнитивные нарушения. Они зависят от конечного узла на дереве.Значение в нижней части коробки процент лиц с этими характеристиками в учебном наборе. Чем теплее цвет коробки, тем больше вероятность быть положительным в легких когнитивных тестов нарушения. Обратите внимание, что верхний узел соответствует вопросу об отсутствии жалобы на память.Здесь положительный ответ приветствуется в левой ветви, будучи следующий вопрос пола пользователя, в то время как отрицательный ответ подразумевает, чтобы перейти к правой ветви и спросить о спящем времени пользователя в день. Для оценки полной возможности литья дерева решений отображается кривая ROC. Его площадь под кривой ROC составляет.0.763.Рекомендация дерева о принятии мягкой когнитивных нарушений тест достиг чувствительности. 0,76 и специфичность 0,7, представленные с синей точкой на рисунке. В результате, короткое интервью, чтобы выбрать пользователей, рискующих легкой когнитивных нарушений с инструментом дерева решений производит значительно количество пользователей, принимающих мягкие когнитивные тесты нарушения, что довольно много времени для тестера.Это сокращение можно оценить в тестовом наборе, интерпретируя матрицу путаницы наблюдаемых и прогнозируемых классов. Действительно, 55 из 145 пользователей в тестовом наборе выбираются деревом решений, уменьшая 62% пользователей, са принимающих тесты, в то время как большинство пользователей, положительных в легкой когнитивных нарушений выбраны, а именно 19 из 25. В заключение этого исследования, учитывая мягкий когнитивных нарушений скрининга, распространенность которого низка, 17%, таких, как считается для исследования, можно разработать набор адекватных критериев отбора с помощью машинного обучения методов, увеличивая процент положительных в легкой когнитивных нарушений до более чем 30% среди отдельных пользователей.Следовательно, эти инструменты просили быть более эффективными в скрининге при существенном сокращении расходов. Модели, управляемые данными, с пользой для понимания того, что является наиболее важной информацией для построения уменьшенной модели. Конструкция дерева решений дает нам представление о том, какие переменные мы должны сосредоточить внимание, для того, чтобы различать экономически эффективным способом людей, которые или не рекомендуется принимать мягкие когнитивные тесты нарушения.разработка протокола отохитая много времени. Из-за этого, некоторые другие тесты могут быть рассмотрены для будущего обнаружения легких когнитивных нарушений всего за несколько минут. Кроме того, мы решили служить нашему скрининговому исследованию в возрасте 50 лет вместо 65 лет в качестве профилактической задачи для повышения эффективности в цепи легких когнитивных нарушений.Фармацевты являются одним из самых доступных и регулярно посещаемых медицинских работников, и они могут играть жизненно важную роль в раннем выявлении легких когнитивных нарушений.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Crossmodal целевая Конгруэнтность как средство получения объективной поведенческой измерения в иллюзии Paradigm резинкой

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

Оценка возрастных изменений в когнитивных функций с помощью EmoCogMeter, роман планшетный компьютер подход, основанный на

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

Раскрытие Удара Глухота: Обнаружение Нарушения ритма с синхронизацией палец нажатие и перцептивных синхронизации задач

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

Экспериментальная оценка мыши Общительность с помощью автоматизированной обработки изображений подход

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

Оценка социального познания в приматов, используя сеть компьютеризированных автоматизированных обучающих устройств (ALDM) тест-системы

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

Роман Экспериментальные и Аналитический подход к мультимодальным Neural декодирования намерениях Во социального взаимодействия в свободно-Младенцев себя человека

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

Поведенческие Помехи: инновационный подход к монитору модулирующего эффекты Nutraceutical диета

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

«Мотор» в неявных мотор последовательность обучения: время шагать в ногу серийный реакции задачи

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

Лексическое решение Задача для изучения Письменное распознавание слов у взрослых с и без слабоумия или мягкий когнитивных нарушений

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

Использование практики тестирования, публичных выступлений и мониторинга источников для изучения влияния стратегий обучения и стресса на эпизодическую память

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