Journal Article

DZNE-2020-04424

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Applying Automated MR-Based Diagnostic Methods to the Memory Clinic: A Prospective Study.

Klöppel, S. (Corresponding author) ; Peter, J. ; Ludl, A. ; Pilatus, A. ; Maier, S. ; Mader, I. ; Heimbach, B. ; Frings, L. ; Egger, K. ; Dukart, J. ; Schroeter, M. L. ; Perneczky, R. ; Häussermann, P. ; Vach, W. ; Urbach, H. ; Teipel, S.DZNE* ; Hüll, M. ; Abdulkadir, A. ; Initiative, A. D. N. ; Weiner, M. W. ; Aisen, P. ; Weiner, M. ; Aisen, P. ; Petersen, R. ; Jack, C. R. ; Jagust, W. ; Trojanowki, J. Q. ; Toga, A. W. ; Beckett, L. ; Green, R. C. ; Saykin, A. J. ; Morris, J. ; Shaw, L. M. ; Khachaturian, Z. ; Sorensen, G. ; Carrillo, M. ; Kuller, L. ; Raichle, M. ; Paul, S. ; Davies, P. ; Fillit, H. ; Hefti, F. ; Holtzman, D. ; Mesulam, M. M. ; Potter, W. ; Snyder, P. ; Schwartz, A. ; Green, R. C. ; Montine, T. ; Petersen, R. ; Aisen, P. ; Thomas, R. G. ; Donohue, M. ; Walter, S. ; Gessert, D. ; Sather, T. ; Jiminez, G. ; Balasubramanian, A. B. ; Mason, J. ; Sim, I. ; Beckett, L. ; Harvey, D. ; Donohue, M. ; Jack, C. R. ; Bernstein, M. ; Fox, N. ; Thompson, P. ; Schuff, N. ; DeCArli, C. ; Borowski, B. ; Gunter, J. ; Senjem, M. ; Vemuri, P. ; Jones, D. ; Kantarci, K. ; Ward, C. ; Jagust, W. ; Koeppe, R. A. ; Foster, N. ; Reiman, E. M. ; Chen, K. ; Mathis, C. ; Landau, S. ; Morris, J. C. ; Cairns, N. J. ; Taylor-Reinwald, L. ; Shaw, L. M. ; Trojanowki, J. Q. ; Lee, V. ; Korecka, M. ; Figurski, M. ; Toga, A. W. ; Crawford, K. ; Neu, S. ; Saykin, A. J. ; Foroud, T. M. ; Potkin, S. ; Shen, L. ; Faber, K. ; Kim, S. ; Nho, K. ; Weiner, M. W. ; Thal, L. ; Khachaturian, Z. ; Thal, L. ; Buckholtz, N. ; Weiner, M. W. ; Snyder, P. J. ; Potter, W. ; Paul, S. ; Albert, M. ; Frank, R. ; Khachaturian, Z. ; Hsiao, J. ; Kaye, J. ; Quinn, J. ; Silbert, L. ; Lind, B. ; Carter, R. ; Dolen, S. ; Schneider, L. S. ; Pawluczyk, S. ; Beccera, M. ; Teodoro, L. ; Spann, B. M. ; Brewer, J. ; Vanderswag, H. ; Fleisher, A. ; Heidebrink, J. L. ; Lord, J. L. ; Petersen, R. ; Mason, S. S. ; Albers, C. S. ; Knopman, D. ; Johnson, K. ; Doody, R. S. ; Villanueva-Meyer, J. ; Chowdhury, M. ; Rountree, S. ; Dang, M. ; Stern, Y. ; Honig, L. S. ; Bell, K. L. ; Ances, B. ; Morris, J. C. ; Carroll, M. ; Creech, M. L. ; Franklin, E. ; Mintun, M. A. ; Schneider, S. ; Oliver, A. ; Marson, D. ; Griffith, R. ; Clark, D. ; Geldmacher, D. ; Brockington, J. ; Roberson, E. ; Love, M. N. ; Grossman, H. ; Mitsis, E. ; Shah, R. C. ; deToledo-Morrell, L. ; Duara, R. ; Varon, D. ; Greig, M. T. ; Roberts, P. ; Albert, M. ; Onyike, C. ; D'Agostino, D. ; Kielb, S. ; Galvin, J. E. ; Cerbone, B. ; Michel, C. A. ; Pogorelec, D. M. ; Rusinek, H. ; de Leon, M. J. ; Glodzik, L. ; De Santi, S. ; Doraiswamy, P. M. ; Petrella, J. R. ; Wong, T. Z. ; Coleman, E. ; Arnold, S. E. ; Karlawish, J. H. ; Wolk, D. ; Clark, C. M. ; Smith, C. D. ; Jicha, G. ; Hardy, P. ; Sinha, P. ; Oates, E. ; Conrad, G. ; Lopez, O. L. ; Oakley, M. ; Simpson, D. M. ; Porsteinsson, A. P. ; Goldstein, B. S. ; Martin, K. ; Makino, K. M. ; Ismail, M. S. ; Brand, C. ; Mulnard, R. A. ; Thai, G. ; Mc-Adams-Ortiz, C. ; Womack, K. ; Mathews, D. ; Quiceno, M. ; Levey, A. I. ; Lah, J. J. ; Cellar, J. S. ; Burns, J. M. ; Swerdlow, R. H. ; Brooks, W. M. ; Apostolova, L. ; Tingus, K. ; Woo, E. ; Silverman, D. H. S. ; Lu, P. H. ; Bartzokis, G. ; Graff-Radford, N. R. ; Parfitt, F. ; Kendall, T. ; Johnson, H. ; Farlow, M. R. ; Hake, A. M. ; Matthews, B. R. ; Brosch, J. R. ; Herring, S. ; Hunt, C. ; van Dyck, C. H. ; Carson, R. E. ; MacAvoy, M. G. ; Varma, P. ; Chertkow, H. ; Bergman, H. ; Hosein, C. ; Black, S. ; Stefanovic, B. ; Caldwell, C. ; Hsiung, G. R. ; Feldman, H. ; Mudge, B. ; Assaly, M. ; Finger, E. ; Pasternack, S. ; Rachisky, I. ; Trost, D. ; Kertesz, A. ; Bernick, C. ; Munic, D. ; Mesulam, M.-M. ; Lipowski, K. ; Weintraub, S. ; Bonakdarpour, B. ; Kerwin, D. ; Wu, C.-K. ; Johnson, N. ; Sadowsky, C. ; Villena, T. ; Turner, R. S. ; Johnson, K. ; Reynolds, B. ; Sperling, R. A. ; Johnson, K. A. ; Marshall, G. ; Yesavage, J. ; Lane, B. ; Rosen, A. ; Tinklenberg, J. ; Sabbagh, M. N. ; Belden, C. M. ; Jacobson, S. A. ; Sirrel, S. A. ; Kowall, N. ; Killiany, R. ; Budson, A. E. ; Norbash, A. ; Johnson, P. L. ; Obisesan, T. O. ; Wolday, S. ; Allard, J. ; Lerner, A. ; Ogrocki, P. ; Tatsuoka, C. ; Fatica, P. ; Fletcher, E. ; Maillard, P. ; Olichney, J. ; DeCarli, C. ; Carmichael, O. ; Kittur, S. ; Borrie, M. ; Lee, T.-Y. ; Bartha, R. ; Johnson, S. ; Asthana, S. ; Carlsson, C. M. ; Potkin, S. G. ; Preda, A. ; Nguyen, D. ; Tariot, P. ; Burke, A. ; Trncic, N. ; Fleisher, A. ; Reeder, S. ; Bates, V. ; Capote, H. ; Rainka, M. ; Scharre, D. W. ; Kataki, M. ; Adeli, A. ; Zimmerman, E. A. ; Celmins, D. ; Brown, A. D. ; Neuropsychiatry, O. ; Pearlson, G. D. ; Blank, K. ; Anderson, K. ; Flashman, L. A. ; Seltzer, M. ; Hynes, M. L. ; Santulli, R. B. ; Sink, K. M. ; Gordineer, L. ; Williamson, J. D. ; Garg, P. ; Watkins, F. ; Ott, B. R. ; Querfurth, H. ; Tremont, G. ; Salloway, S. ; Malloy, P. ; Correia, S. ; Rosen, H. J. ; Miller, B. L. ; Perry, D. ; Mintzer, J. ; Spicer, K. ; Bachman, D. ; Finger, E. ; Pasternak, S. ; Rachinsky, I. ; Rogers, J. ; Kertesz, A. ; Drost, D. ; Pomara, N. ; Hernando, R. ; Sarrael, A. ; Schultz, S. K. ; Ponto, L. L. B. ; Shim, H. ; Smith, K. E. ; Relkin, N. ; Chaing, G. ; Lin, M. ; Ravdin, L. ; Smith, A. ; Raj, B. A. ; Fargher, K. ; Weiner, M. W. ; Aisen, P. ; Weiner, M. ; Aisen, P. ; Petersen, R. ; Green, R. C. ; Harvey, D. ; Jack, C. R. ; Jagust, W. ; Morris, J. C. ; Saykin, A. J. ; Shaw, L. M. ; Trojanowki, J. Q. ; Neylan, T. ; Grafman, J. ; Green, R. C. ; Montine, T. ; Weiner, M. ; Petersen, R. ; Aisen, P. ; Thomas, R. G. ; Donohue, M. ; Gessert, D. ; Sather, T. ; Davis, M. ; Morrison, R. ; Jiminez, G. ; Neylan, T. ; Hayes, J. ; Finley, S. ; Harvey, D. ; Donohue, M. ; Jack, C. R. ; Bernstein, M. ; Borowski, B. ; Gunter, J. ; Senjem, M. ; Kantarci, K. ; Jagust, W. ; Koeppe, R. A. ; Foster, N. ; Reiman, E. M. ; Chen, K. ; Landau, S. ; Morris, J. C. ; Cairns, N. J. ; Householder, E. ; Shaw, L. M. ; Trojanowki, J. Q. ; Lee, V. ; Korecka, M. ; Figurski, M. ; Toga, A. W. ; Crawford, K. ; Neu, S. ; Saykin, A. J. ; Foroud, T. M. ; Potkin, S. ; Shen, L. ; Faber, K. ; Kim, S. ; Nho, K. ; Weiner, M. W. ; Friedl, K. ; Schneider, L. S. ; Pawluczyk, S. ; Beccera, M. ; Brewer, J. ; Vanderswag, H. ; Stern, Y. ; Honig, L. S. ; Bell, K. L. ; Fleischman, D. ; Arfanakis, K. ; Shah, R. C. ; Duara, R. ; Varon, D. ; Greig, M. T. ; Doraiswamy, P. M. ; Petrella, J. R. ; James, O. ; Porsteinsson, A. P. ; Goldstein, B. ; Martin, K. S. ; Mulnard, R. A. ; Thai, G. ; McAdams-Ortiz, C. ; Mintzer, J. ; Massoglia, D. ; Brawman-Mintzer, O. ; Sadowsky, C. ; Martinez, W. ; Villena, T. ; Jagust, W. ; Landau, S. ; Rosen, H. ; Perry, D. ; Turner, R. S. ; Behan, K. ; Reynolds, B. ; Sperling, R. A. ; Johnson, K. A. ; Marshall, G. ; Sabbagh, M. N. ; Jacobson, S. A. ; Sirrel, S. A. ; Obisesan, T. O. ; Wolday, S. ; Allard, J. ; Johnson, S. C. ; Fruehling, J. J. ; Harding, S. ; Peskind, E. R. ; Petrie, E. C. ; Li, G. ; Yesavage, J. A. ; Taylor, J. L. ; Furst, A. J. ; Chao, S. ; Relkin, N. ; Chaing, G. ; Ravdin, L.

2015
IOS Press Amsterdam

This record in other databases:    

Please use a persistent id in citations: doi:10.3233/JAD-150334

Abstract: Several studies have demonstrated that fully automated pattern recognition methods applied to structural magnetic resonance imaging (MRI) aid in the diagnosis of dementia, but these conclusions are based on highly preselected samples that significantly differ from that seen in a dementia clinic. At a single dementia clinic, we evaluated the ability of a linear support vector machine trained with completely unrelated data to differentiate between Alzheimer's disease (AD), frontotemporal dementia (FTD), Lewy body dementia, and healthy aging based on 3D-T1 weighted MRI data sets. Furthermore, we predicted progression to AD in subjects with mild cognitive impairment (MCI) at baseline and automatically quantified white matter hyperintensities from FLAIR-images. Separating additionally recruited healthy elderly from those with dementia was accurate with an area under the curve (AUC) of 0.97 (according to Fig. 4). Multi-class separation of patients with either AD or FTD from other included groups was good on the training set (AUC >  0.9) but substantially less accurate (AUC = 0.76 for AD, AUC = 0.78 for FTD) on 134 cases from the local clinic. Longitudinal data from 28 cases with MCI at baseline and appropriate follow-up data were available. The computer tool discriminated progressive from stable MCI with AUC = 0.73, compared to AUC = 0.80 for the training set. A relatively low accuracy by clinicians (AUC = 0.81) illustrates the difficulties of predicting conversion in this heterogeneous cohort. This first application of a MRI-based pattern recognition method to a routine sample demonstrates feasibility, but also illustrates that automated multi-class differential diagnoses have to be the focus of future methodological developments and application studies.

Keyword(s): Aged (MeSH) ; Aging: pathology (MeSH) ; Alzheimer Disease: diagnosis (MeSH) ; Alzheimer Disease: pathology (MeSH) ; Brain: pathology (MeSH) ; Diagnosis, Differential (MeSH) ; Disease Progression (MeSH) ; Female (MeSH) ; Follow-Up Studies (MeSH) ; Frontotemporal Dementia: diagnosis (MeSH) ; Frontotemporal Dementia: pathology (MeSH) ; Humans (MeSH) ; Imaging, Three-Dimensional: methods (MeSH) ; Lewy Body Disease: diagnosis (MeSH) ; Lewy Body Disease: pathology (MeSH) ; Linear Models (MeSH) ; Magnetic Resonance Imaging: methods (MeSH) ; Male (MeSH) ; Middle Aged (MeSH) ; Prospective Studies (MeSH) ; Support Vector Machine (MeSH) ; White Matter: pathology (MeSH)

---

Contributing Institute(s):

1. Clinical Dementia Research (Rostock /Greifswald) (AG Teipel)

Research Program(s):

1. 344 - Clinical and Health Care Research (POF3-344) (POF3-344)

Appears in the scientific report 2015

---

Database coverage:
; ; ; BIOSIS Previews ; Clarivate Analytics Master Journal List ; Current Contents - Life Sciences ; Ebsco Academic Search ; IF < 5 ; JCR ; NCBI Molecular Biology Database ; SCOPUS ; Science Citation Index Expanded ; Web of Science Core Collection

---