S'abonner

Semi-global Parameterization of Online Handwriting Features for Characterizing Early-Stage Alzheimer and Mild Cognitive Impairment - 23/11/18

Doi : 10.1016/j.irbm.2018.10.001 
C. Kahindo a, , M.A. El-Yacoubi a, S. Garcia-Salicetti a, V. Cristancho-Lacroix b, c, H. Kerhervé b, c, A.-S. Rigaud b, c
a SAMOVAR, Telecom SudParis, CNRS, University Paris Saclay, France 
b AP-HP, Groupe Hospitalier Cochin Paris Centre, Hôpital Broca, Pôle Gérontologie, Paris, France 
c Université Paris Descartes, EA 4468, Paris, France 

Corresponding author.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

pages 9
Iconographies 7
Vidéos 0
Autres 0

Abstract

Background

Because of the rich set of spatiotemporal features it allows to extract, online handwriting is being increasingly investigated for characterizing neurodegenerative diseases like Parkinson and Alzheimer. The state of the art on the latter is dominated by methods that extract global (average) kinematic parameters, and then apply basic classification techniques or standard statistical tests to assess the statistical significance of each parameter in discriminating a pathological population from a healthy control one.

Methods

We propose a new approach for characterizing Early-Stage Alzheimer disease (ES-AD), and Mild Cognitive Impairment (MCI) w.r.t Healthy Controls (HC) that, instead of considering average kinematic HW parameters, which discards the dynamics related to each subject, is based on a semi-global parameterization scheme encoding the distribution of each kinematic parameter over a fixed number of bins. Such a distribution characterizes the gross dynamics associated with each parameter. A semi-supervised learning is proposed, in which a Normalized Mutual Information (NMI) selection scheme guides a hierarchical clustering algorithm to choose the best tradeoff between the number of clusters and the discriminative power of each w.r.t to the three cognitive profiles.

Results

For both global and semi-global parameters, the semi-supervised learning scheme uncovers clusters with two trends, one cluster that consists essentially of HC and MCI, and one cluster essentially composed of MCI and ES-AD. The clusters obtained with semi-global parameters are more informative than those with global parameters as reflected by a better NMI value.

Conclusion

A semi-global parametrization of handwriting spatiotemporal parameters allows for a better discrimination between the HC, MCI and ES-AD profiles, than a global one does. Unlike the latter, the former encodes the distribution of the dynamics of each parameter, which offers a larger parameter space in which discrimination is easier.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical abstract

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

A novel semi-global feature parameterization is proposed for handwriting.
Clustering-based feature selection with Normalized Mutual Information is performed.
Handwriting semi-global features outperform standard global features.
Our method discriminates Early-Stage Alzheimer patients from Healthy Controls.
Our method distributes Mild Cognitive Impairment patients over two clusters.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Alzheimer disease, Mild cognitive impairment, Online handwriting, Semi-global features, Normalized mutual information, Clustering


Plan


© 2018  AGBM. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 39 - N° 6

P. 421-429 - décembre 2018 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • A Framework for Service Robots in Smart Home: An Efficient Solution for Domestic Healthcare
  • N. Ramoly, A. Bouzeghoub, B. Finance
| Article suivant Article suivant
  • Two-Stage Feature Selection of Voice Parameters for Early Alzheimer's Disease Prediction
  • S. Mirzaei, M. El Yacoubi, S. Garcia-Salicetti, J. Boudy, C. Kahindo, V. Cristancho-Lacroix, H. Kerhervé, A.-S. Rigaud

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’achat d’article à l’unité est indisponible à l’heure actuelle.

Déjà abonné à cette revue ?

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.