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Article Dans Une Revue Scientific Reports Année : 2021
AD Course Map charts Alzheimer’s disease progression
Igor Koval (1) , Alexandre Bône (1) , Maxime Louis (1) , Thomas Lartigue (1) , Simona Bottani (1) , Arnaud Marcoux (1) , Jorge Samper-González (1) , Ninon Burgos (1) , Benjamin Charlier (2) , Anne Bertrand (3) , Stéphane Epelbaum (4) , Olivier Colliot (1) , Stéphanie Allassonnière (5, 6, 7) , Stanley Durrleman​ (1)
1 ARAMIS - Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain = Algorithmes, modèles et méthodes pour les images et les signaux du cerveau humain [ICM Paris] (Hôpital de la Pitié-Salpêtrière Batiment ICM 47 boulevard de l'hopital 75013 Paris - France)
"> ARAMIS - Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain = Algorithmes, modèles et méthodes pour les images et les signaux du cerveau humain [ICM Paris]
2 IMAG - Institut Montpelliérain Alexander Grothendieck (UMR CNRS 5149 - Université Montpellier 2, Case courrier 051, 34095 Montpellier cedex 5 - France - France)
"> IMAG - Institut Montpelliérain Alexander Grothendieck
3 ICM - Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (47-83 Boulevard de l'Hôpital 75651 Paris Cedex 13 - France)
"> ICM - Institut du Cerveau = Paris Brain Institute
4 CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP] (47-83 Boulevard de l'Hôpital, 75013 Paris - France)
"> CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP]
5 CRC (UMR_S_1138 / U1138) - Centre de Recherche des Cordeliers (15 rue de l'Ecole de Médecine - Bâtiment B - 75270 Paris Cedex 06 - France) "> CRC (UMR_S_1138 / U1138) - Centre de Recherche des Cordeliers
6 CMAP - Centre de Mathématiques Appliquées de l'Ecole polytechnique (Route de Saclay, 91128 Palaiseau Cedex - France) "> CMAP - Centre de Mathématiques Appliquées de l'Ecole polytechnique
7 HeKA - Health data- and model- driven Knowledge Acquisition (15 Rue de l’École de Médecine 75006 Paris - France) "> HeKA - Health data- and model- driven Knowledge Acquisition
Igor Koval
Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain = Algorithmes, modèles et méthodes pour les images et les signaux du cerveau humain [ICM Paris]
Alexandre Bône
Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain = Algorithmes, modèles et méthodes pour les images et les signaux du cerveau humain [ICM Paris]
Maxime Louis
  • Fonction : Auteur
Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain = Algorithmes, modèles et méthodes pour les images et les signaux du cerveau humain [ICM Paris]
Thomas Lartigue
Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain = Algorithmes, modèles et méthodes pour les images et les signaux du cerveau humain [ICM Paris]
Simona Bottani
  • Fonction : Auteur
Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain = Algorithmes, modèles et méthodes pour les images et les signaux du cerveau humain [ICM Paris]
Arnaud Marcoux
  • Fonction : Auteur
Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain = Algorithmes, modèles et méthodes pour les images et les signaux du cerveau humain [ICM Paris]
Jorge Samper-González
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1015113
Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain = Algorithmes, modèles et méthodes pour les images et les signaux du cerveau humain [ICM Paris]
Ninon Burgos
Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain = Algorithmes, modèles et méthodes pour les images et les signaux du cerveau humain [ICM Paris]
CV
Benjamin Charlier
Institut Montpelliérain Alexander Grothendieck
Anne Bertrand
Institut du Cerveau = Paris Brain Institute
CV
Stéphane Epelbaum
CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP]
Olivier Colliot
Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain = Algorithmes, modèles et méthodes pour les images et les signaux du cerveau humain [ICM Paris]
CV
Stéphanie Allassonnière
Centre de Recherche des Cordeliers
Centre de Mathématiques Appliquées de l'Ecole polytechnique
Health data- and model- driven Knowledge Acquisition
Stanley Durrleman​
Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain = Algorithmes, modèles et méthodes pour les images et les signaux du cerveau humain [ICM Paris]
CV

Résumé

Alzheimer's disease (AD) is characterized by the progressive alterations seen in brain images which give rise to the onset of various sets of symptoms. The variability in the dynamics of changes in both brain images and cognitive impairments remains poorly understood. This paper introduces AD Course Map a spatiotemporal atlas of Alzheimer's disease progression. It summarizes the variability in the progression of a series of neuropsychological assessments, the propagation of hypometabolism and cortical thinning across brain regions and the deformation of the shape of the hippocampus. The analysis of these variations highlights strong genetic determinants for the progression, like possible compensatory mechanisms at play during disease progression. AD Course Map also predicts the progression of patient data in the future with a better accuracy than the 56 methods benchmarked in the open challenge TADPOLE. Finally, AD Course Map is used to simulate cohorts of virtual patients developing Alzheimer's disease. AD Course Map offers therefore new tools for exploring the progression of AD and personalizing patients care.

Domaines

Machine Learning [stat.ML] Modélisation et simulation Traitement du signal et de l'image [eess.SP] Psychiatrie et santé mentale
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Origine Publication financée par une institution

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https://inria.hal.science/hal-01964821

Soumis le : lundi 31 mai 2021-12:48:20

Dernière modification le : vendredi 7 février 2025-18:37:04

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Dates et versions

hal-01964821 , version 1 (22-12-2020)
hal-01964821 , version 2 (25-03-2021)
hal-01964821 , version 3 (31-05-2021)

Licence

Paternité
Identifiants

Citer

Igor Koval, Alexandre Bône, Maxime Louis, Thomas Lartigue, Simona Bottani, et al.. AD Course Map charts Alzheimer’s disease progression. Scientific Reports, 2021, 11 (1), ⟨10.1038/s41598-021-87434-1⟩. ⟨hal-01964821v3⟩

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