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

Detta arbete möjliggjordes genom stöd av know Alzheimerstiftelsen och hjälp från multimedia produktionstjänst vid Universidad CEU Cardenal Herrera, särskilt Enrique Giner. Vi skulle vilja erkänna arbetet för alla de deltagande apoteken (SEFAC), och de samverkande läkarna från sällskapet för primärvården läkare (SEMERGEN) och neurologi Society (SVN) som hjälpte till med MCI-diagnoser, särskilt Vicente Gassull, Rafael Sánchez och Jordi Pérez. Slutligen tackar vi alla som gick med på att delta i denna studie.

Den metod som tillämpats i denna studie har tidigare publicerats5 i arbete som utförts vid universitetet CEU Cardenal Herrera tillsammans med gemenskapens apotek i regionen Valencia (Spanien) i samband med det spanska sällskapet för familje-och gemenskaps apotek (sefac). Denna aktuella studie granskades och godkändes av forskningsetik kommittén vid Universidad CEU Cardenal Herrera (godkännande nr. CEI11/001) i mars 2011. Alla personer som deltar i studien gav sitt skriftliga informerade sam...

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

Efter att ha sökt termer i samband med MCI i Cochrane-studier i databasen PubMed skapades ett specifikt frågeformulär för denna studie som använde de mest uppenbara variablerna med en beprövad koppling till MCI. Demografiska, livsstilsrelaterade och sociala faktorer samt patientens farmakoterapi och vissa relevanta patologier registrerades också. Dessutom valdes även SPMSQ-och MMSE MCI-testerna. Viktigare var att SPMSQ inte påverkades av deltagarnas nivå av skolgång. Farmaceuter utbildades för att administrer...

Befolkningens åldrande ökar prevalensen av kroniska och degenerativa sjukdomar, särskilt degenerativa demenser, som förväntas drabba mer än 131 000 000 personer över hela världen med 20501. Bland alla degenerativa demenssjukdomar, Alzheimers sjukdom (AD) är den vanligaste med en övergripande prevalens i Europa av 6,88%2. På grund av den ständigt minskande oberoende av AD-patienter, bör denna grupp börja få stöd så snart annonsen börjar manifesteras. Därför är tidig upptäckt av prodromala tecken på AD, såsom mild kognitiv svikt (MCI), viktigt.
MCI definieras som ett mellanliggande kognitiv nedgångs stadium som motsvarar normalt åldrande och allvarlig försämring på grund av demens3. Enligt uppskattningar av Petersen et al.4är prevalensen av MCI 8,4% bland personer i åldern 65-69 år och når 25,2% för dem som är äldre än 80 år. MCI resulterar i att individer upplever fler svårigheter än väntat i utförandet av lågnivå kognitiva färdigheter, särskilt de som rör minne och språk, men inte stör verksamheten i det dagliga livet.
Screening är inte synonymt med diagnos; diagnosen av MCI kommer alltid att vara en klinisk uppgift medan screeningmetoder endast kan informera oss om att en patient har en högre sannolikhet att drabbas av denna patologi och att det finns en välgrundad misstanke om MCI som bör bekräftas kliniskt. Därför kan primärvården (läkare, farmaceuter, sjuksköterskor, etc.) dra nytta av tillgången till enkla screeningmetoder (korta kognitiva test) som kan tillämpas på några minuter. Helst skulle dessa objektivt identifiera patienter med hög sannolikhet att drabbas av en MCI så att de sedan kan testas kliniskt av allmän eller specialiserad läkare.
Med tanke på att den tidiga upptäckten av MCI håller på att bli en viktig uppgift inom ramen för folkhälsan syftade detta arbete till att fastställa vilka egenskaper som är användbara i den riktade identifieringen av MCI i screeningtest av äldre populationer. Dessa grupper skulle sedan testas noggrannare för MCI i tester som administreras av primärvårdgivarna. Den här metoden ger ett beslutsträd med lämpliga algoritmer för att identifiera de befolkningsgrupper som ska riktas.
Bland dessa egenskaper, ålder är en av de mest konsekventa faktorerna i samband med utvecklingen av denna patologi. Andra relevanta egenskaper är relaterade till demografi eller livsstil5. Bland de senare, vissa studier har identifierat varaktigheten av dagtid eller nattsömn som en riskfaktor som kan leda till diagnos av MCI5,6,7,8,9. Långvarig konsumtion av mediciner såsom bensodiazepiner, som konsumeras av uppskattningsvis 20%-25% av äldre vuxna10,11, kan också påverka sömn timmar och utvecklingen av MCI12,13. Långvarig behandling för kroniska sjukdomar kan faktiskt vara viktiga egenskaper som är användbara vid förhandsurvalet av individer med hög risk att drabbas av MCI.
Här har vi utvecklat data-baserade modeller som använder automatiska inlärningsalgoritmer, ett beslutsträd och ett prediktivt verktyg för att effektivisera metodiken för att upptäcka MCI genom att diskriminera vilka egenskaper som spelar en viktig roll i den tidiga detektering av MCI. Det resulterande beslutsträdet som presenterades här producerades med hjälp av en särskild kohort av spanska patienter som använder gemenskaps apotek. Men denna metod skulle också vara användbar bland andra populationer med olika egenskaper.
Detta arbete slutfördes i samarbete med primärvården och specialiserade läkare. Community apotek var idealiska för att testa denna algoritm eftersom de är nära till patienter, har långa öppettider, och ofta besöks och konsulteras. Degenerativa demenssjukdomar är komplexa förhållanden som inte alltid är väl förstådda med primärvårdgivarna14. Att engagera sig i processen kommer därför att öka medvetenheten hos personer som lider av MCI och demenssjukdomar.

<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 svikt (MCI) är det första tecknet på demens bland äldre populationer och dess tidiga upptäckt är avgörande i våra åldrande samhällen. Vanliga MCI-tester är tidskrävande så att urskillningslösa massiva screening inte skulle vara kostnadseffektiva. Här beskriver vi ett protokoll som använder maskininlärningstekniker för att snabbt välja kandidater för ytterligare screening via ett frågebaserat MCI-test. Detta minimerar antalet resurser som krävs för screening eftersom endast patienter som är potentiellt MCI-positiva testas ytterligare.
Denna metod tillämpades i en första MCI-forskningsstudie som utgjorde utgångspunkten för utformningen av ett selektivt screening beslutsträd. Den första studien samlade in många demografiska och livsstils variabler samt information om patient mediciner. Den korta bärbara mental status enkät (spmsq) och mini-mental State examination (MMSE) användes för att upptäcka möjliga fall av MCI. Slutligen använde vi denna metod för att utforma en effektiv process för att klassificera individer med risk för MCI. Detta arbete ger också insikter om livsstilsrelaterade faktorer förknippade med MCI som kan utnyttjas för att förebygga och tidigt upptäcka MCI bland äldre populationer.

De deltagande apoteken samlade in data från 728 användare och insamlade demografiska variabler utöver de läkemedel som ordinerats till deltagarna. En univariat Logistic regression utfördes för alla variabler34; de fel stapeldiagram som visas i figur 3 och figur 4 är praktiska grafiska representationer av konfidensintervallet för oddskvoten (för kvalitativa variabler) och konfidensintervallet för ...

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

Denna metod producerar beslutsträd som riktar sig till befolkningsgrupper mer benägna att lida av mild kognitiv svikt och är användbara för kostnadseffektiv selektiv screening av sjukdomen.

En Maskininlärnings metod för att utforma en effektiv selektiv screening av mild kognitiv svikt

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

Syftet med denna video är att beskriva hur man utformar en kostnadseffektiv screening av mild kognitiv svikt, vilket innebär fler svårigheter än väntat att utföra låga kognitiva färdigheter främst relaterade till minne och språk. Vi vill betona vikten av denna typ av tillstånd som påverkar de äldre, och mångsidigheten i detta förfarande. Detta förfarande skulle lätt kunna anpassas till andra sjukdomar, vilket innebär att en kostsam screening omvandlas till en genomförbar sådan.Sök Cochrane Systematiska Recensioner för termer av villkoret till skärmen. I vår studie har till exempel kognitiv svikt eller demens tillsammans med riskfaktorer. Sök på PubMed Villkor presenterar några bevis på förhållandet med kognitiv försämring eller demens.Välj variablerna med mer bevis på samband med kognitiv försämring eller demens för att utarbeta ett frågeformulär. En grundlig sökning inklusive termer som kognitiv svikt"och riskfaktorer"genomfördes med hjälp av PubMed och Cochrane Systematic Reviews. Innan studien inleds med syftet att sammanställa det största antalet faktorer som förekommer i den vetenskapliga litteraturen.Som möjliga egenskaper relaterade till kognitiv svikt, särskilt i Cochrane Database, hördes det för alla artiklar med termen kognitiv svikt "eller demens, och i PubMed artiklar med villkoren för kön, utbildningsnivå, kognitiva aktiviteter, fysisk aktivitet, diabetes, hypertoni, kolesterol, depression, fetma, rökning, alkohol, sömn, kost, och ekonomiska villkor. I kombination med kognitiv svikt"eller demens, alltför. Därför var ett frågeformulär utarbetas med variablerna vid den bibliografiska granskning som presenterar vissa bevis för sambandet med kognitiv försämring eller demens.En enkät är utformad med information om de valda associerade variablerna. För vår prestationsstudie är de valda variablerna demografisk livsstil och kroniska patologier utöver närvaron eller frånvaron av depression, som ofta förknippas med kognitiv försämring. Konsumtionen av narkotika samlades in efter metoden.Anatomiska terapeutiska kemiska koden användes för att klassificera drogerna. Det screeningtest som valts ut skulle kunna administreras av personal vid primärhälsa såsom farmaceuter. Grundläggande egenskaper som var nödvändiga för att utföra testet var att ta hänsyn till.I synnerhet för spanska äldre befolkningen med stor mängd analfabeter som bodde i det spanska inbördeskriget, var vårt förslag med kort Portable Mental State Frågeformulär av favör och Mini-Mental State Examination Båda används i stor utsträckning i minnet klinik, eftersom en av dem kräver läskunnighet. Personer som rekryterades var icke-institutionaliserade patienter 65 år eller äldre som regelbundet gick till apoteket och ville delta i den aktuella studien. Personer som hade några svårigheter att utföra utvärderingstest eller personer som är i behandling för demens är uteslutna.Studiedeltagare anses vara kognitiva nedsatt när minst ett av följande kriterier är uppfyllt. Datapoäng i Short Portable Mental State Questionnaire är fyra eller fler poäng när det gäller analfabeter deltagare och tre eller fler poäng för andra ämnen. En mindre än eller lika med 24 poäng i den korrigerade Mini-Mental State Examination test.Kognitiv-nedsatt deltagare hänvisas till en medicinsk specialist, som neurolog, för deras kliniska diagnos. Apotekarforskare utbildas i grundläggande kunskaper om kognitiv svikt och i hantering av screeningverktyg. Vår tvärsnittsstudie för att upptäcka kognitiv svikt och potentiella samhällsbaserade faktorer i befolkningsålder 65 år och äldre är design.Uppskattad urvalsstorlek för en prevalens av kognitiv svikt är 541 personer, och med en ökning på 10%på grund av förluster, är 600 personer. Kommunikationsbrev har utformats mellan vårdnätverket som informerar om projektet. Den definitiva diagnosen genom ett specifikt test är reserverad för specialiserad vård, efter det protokoll som visas i diagrammet.Detta är ett egenutvecklat steg innan du tillämpar maskininlärningstekniker, omvandlar data enligt p-testet av algoritmerna som ska tillämpas. Algoritmerna för att generera beslutsträd är att ändra variation eller korrelation mellan variabler. Så fokus ligger på att kategorisera variabler.Till exempel generera variabler för att klassificera om patienten tar ett läkemedel enligt andra och tredje nivån av anatomiska terapeutiska kemisk klassificering koden, beroende på farmakoterapi uppföljning blad. En logistic regressionsanalys utfördes för varje variabel för att utvärdera om den är tillräckligt betydande för att ingå i datamängden för att generera beslutsträdet. För att få maxbeloppet noggrannhet i möjliga kognitiv försämring, flera maskininlärning tekniker har samlats.Och slutligen har vi utveckla en modell med en 80% av vår kärna och ett träd modell baserad på vår rekursiva framställning algoritm för att utveckla ett beslut träd för att få de mest betydande variabler i en screening. Maskininlärningsalgoritmen som tillämpas på träningsdatauppsättningen, som består i en 80 %av hela datamängden. Den återstående delen används för att uppskatta modellens noggrannhet.Datamängden förväntas vara i balans, och nedsampling är en av de tekniker som ställs inför detta problem. För screening, vi är mycket intresserade av att minska antalet falska negativ så mycket som möjligt. Detta kan uppnås med hjälp av ett övre PA-urval av förlustmatrisen.Den optimala parametern för algoritmen valdes med en korsvalidering. Vår tvärsnittsstudie genomfördes med 728 icke-institutionaliserade deltagare äldre än 65. Hundra och 27 deltagare poäng positivt på mild kognitiv svikt tester.Deltagare som klassificerats som positiva remitterades till klinisk diagnos. Efter att ha utfört forskningsstudien för att uppskatta andelen användare med mild kognitiv svikt, utförs en ny variaate logistik regression med alla variabler med syftet att välja variabler. För några av de mer betydande variabeln visas ett 99%konfidensintervall av oddsförhållandet i denna fellistegraf.Det är en vanlig intergrafisk representation för odds-förhållandets konfidensintervall, där låg skala används för oddskvot. Alla dessa variabler vars p-värde är större än 0,01 väljs för att generera en bred lådmodell baserad på beslutsträd, medan många andra variabler med ett högre p-värde inte valdes för att generera modellen. För dessa enkla variabler ingår till exempel oddsförhållandets 99%-konfidensintervall i värdet ett.Och därmed är p-värdet högre än 0,01. Efter denna förbehandling har vi delat upp datamängden i träningsdatatest och testdatamängden. Beslutsträdet genereras i träningsdatamängden som indata, som består i 583 individer, och valideras med testuppsättningen med 145 användare.Algoritmernas prestanda har bedömts med hjälp av området under ROC-kurvan i testuppsättningen. Efter att ha använt bil Bibliotek i R, för varje användare, den resulterande trädet tilldelas en sannolikhet och en rekommendation om huruvida användaren ska ta den milda kognitiva svikt test. De är beroende av den slutliga noden i trädet.Värdet i botten av lådan är andelen individer med dessa egenskaper i träningsset. Varmare är färgen på rutan, desto mer sannolikt att vara positiv i mild kognitiv svikt tester. Var uppmärksam på att den översta noden motsvarar frågan om frånvaron av minne klagomål.Här kommer ett positivt svar till den vänstra grenen, som är följande fråga användarens kön, medan ett negativt svar innebär att gå till rätt gren och att fråga om användarens sovtid per dag. För att utvärdera beslutsträdets fullständiga gjutningsförmåga visas ROC-kurvan. Det område under ROC kurvan är.0.763.Rekommendationen av trädet om att ta den milda kognitiv svikt testet uppnått en känslighet. av 0,76 och en specificitet på 0,7, representerad med en blå punkt i figuren. Som ett resultat, en kort intervju för att välja användare i risk för mild kognitiv svikt med verktyget för ett beslut träd producerar betydligt antalet användare som tar mild kognitiv svikt tester, vilket är ganska tidskrävande för testaren.Denna minskning kan uppskattas i testuppsättningen, tolka förvirring matris av de observerade och förutsagda klasserna. Faktum är att 55 av 145 användare i testuppsättningen väljs ut av beslutsträdet, vilket minskar en 62%av användarna som tar tester, medan de flesta av användarna är positiva i mild kognitiv svikt väljs ut, nämligen 19 av 25. Som en slutsats av denna studie, med tanke på en mild kognitiv svikt screening vars prevalens är låg, 17%såsom anses för forskningsstudien, Är det möjligt att utforma en uppsättning av adekvat urvalskriterier med hjälp av maskininlärning tekniker, öka andelen positiva i mild kognitiv svikt upp till mer än 30%bland utvalda användare.Följaktligen har dessa verktyg begärt att få bli effektivare vid screening med en omfattande kostnadsminskning. Datadrivna modeller med nytta av att förstå vad som är den viktigaste informationen för att kunna konstruera en reducerad modell. Byggandet av ett beslutsträd ger oss en inblick i vilka variabler vi bör sätta fokus, för att diskriminera på ett kostnadseffektivt sätt människor som är eller inte rekommenderas att ta de milda kognitiva svikttester.protokolldesignen är tidskrävande. På grund av det, vissa andra tester kan övervägas för framtida upptäckt av mild kognitiv svikt på bara några minuter. Dessutom har vi beslutat att tjäna vår screeningstudie vid 50 års ålder istället för 65 som en förebyggande uppgift för att öka effektiviteten i kedjan av mild kognitiv svikt.Farmaceuter är en av de mest tillgängliga och regelbundet besökta vårdpersonal, och de kan spela en viktig roll i tidig upptäckt av mild kognitiv svikt.

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 kongruens Task som ett sätt att få en objektiv Behavioral Mät i gummihand 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

Bedömning av åldersrelaterade förändringar i kognitiva funktioner Använda EmoCogMeter, en roman Tablet-dator 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

Avslöjande Vispa Dövhet: Upptäcka rytmrubbningar med Synkroniserad Finger Tapping och Perceptuella Timing Uppgifter

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

Experimentell Bedömning av mus Sällskaplighet hjälp av en automatiserad bildbehandling 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

Bedömning av social kognition i icke-mänskliga primater Använda ett nätverk av datoriserade Automatiserad Learning Device (ALDM) testsystem

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 och analytiskt förhållningssätt till Multimodal Neural avkodning of Intent Under social interaktion i fritt bete Human Spädbarn

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

Beteendestörningar: en innovativ strategi för att övervaka modulerande effekterna 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

Den ”Motor” i implicita Motor sekvens lärande: en fot-stepping seriell reaktionstid uppgift

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

Lexikala beslut uppgift för att studera skriftlig Word erkännande hos vuxna med och utan demens eller mild kognitiv svikt

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

Använda övnings test, tala inför publik, och käll övervakning att undersöka influenser av inlärnings strategier och stress på episodiskt minne

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