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The author(s) declare that financial support was received for the research, authorship, and/or publication of this article. This study has been funded by Instituto de Salud Carlos II (ISCIII) through the project PI19/01853, PI21/01415 and PI23/01220 and co-funded by the European Union. Project RD21/0012/0017 and RD21/0012/0023 financed by Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) and Union Europea NextGenerationEU/Mecanismo para la Recuperacion y la Resiliencia (MRR)/Plan de Recuperacion, Transformacion y Resiliencia (PRTR). This research was funded also by Fundacion Mutua Madrilena (AP183662023). This study has also been carried out thanks to the support of the Departament de Recerca i Universitats de la Generalitat de Catalunya al Grup de Recerca Infancia i Entorn (GRIE) (2021 SGR 01290). The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.

Análisis de autorías institucional

Ramos-Triguero, AnnaAutor o CoautorGarcia-Algar, OscarAutor o Coautor

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Artículo

Machine learning algorithms to the early diagnosis of fetal alcohol spectrum disorders

Publicado en:Frontiers In Neuroscience. 18 1400933- - 2024-05-06 18(), DOI: 10.3389/fnins.2024.1400933

Autores: Ramos-Triguero, A; Vieiros, M; Mirahi, A; Vizcaino, MA; García-Algar, O; Andreu-Fernández, V; Almela, L; Navarro-Tapia, E; Martínez, L

Afiliaciones

Resumen

Introduction Fetal alcohol spectrum disorders include a variety of physical and neurocognitive disorders caused by prenatal alcohol exposure. Although their overall prevalence is around 0.77%, FASD remains underdiagnosed and little known, partly due to the complexity of their diagnosis, which shares some symptoms with other pathologies such as autism spectrum, depression or hyperactivity disorders.Methods This study included 73 control and 158 patients diagnosed with FASD. Variables selected were based on IOM classification from 2016, including sociodemographic, clinical, and psychological characteristics. Statistical analysis included Kruskal-Wallis test for quantitative factors, Chi-square test for qualitative variables, and Machine Learning (ML) algorithms for predictions.Results This study explores the application ML in diagnosing FASD and its subtypes: Fetal Alcohol Syndrome (FAS), partial FAS (pFAS), and Alcohol-Related Neurodevelopmental Disorder (ARND). ML constructed a profile for FASD based on socio-demographic, clinical, and psychological data from children with FASD compared to a control group. Random Forest (RF) model was the most efficient for predicting FASD, achieving the highest metrics in accuracy (0.92), precision (0.96), sensitivity (0.92), F1 Score (0.94), specificity (0.92), and AUC (0.92). For FAS, XGBoost model obtained the highest accuracy (0.94), precision (0.91), sensitivity (0.91), F1 Score (0.91), specificity (0.96), and AUC (0.93). In the case of pFAS, RF model showed its effectiveness, with high levels of accuracy (0.90), precision (0.86), sensitivity (0.96), F1 Score (0.91), specificity (0.83), and AUC (0.90). For ARND, RF model obtained the best levels of accuracy (0.87), precision (0.76), sensitivity (0.93), F1 Score (0.84), specificity (0.83), and AUC (0.88). Our study identified key variables for efficient FASD screening, including traditional clinical characteristics like maternal alcohol consumption, lip-philtrum, microcephaly, height and weight impairment, as well as neuropsychological variables such as the Working Memory Index (WMI), aggressive behavior, IQ, somatic complaints, and depressive problems.Discussion Our findings emphasize the importance of ML analyses for early diagnoses of FASD, allowing a better understanding of FASD subtypes to potentially improve clinical practice and avoid misdiagnosis.

Palabras clave

AdolescentAdopted childAdultAggressionAlcoholAlcohol consumptionAlgorithmAnxietyAprenentatge automàticArea under the curveArticleAutismBrain growthChildChild behavior checklistChildrenClassificatioClinical practiceCognitionCohort analysisControlled studyDecision treeDepressionDiagnòstic prenatalDiagnostic test accuracy studyDisorders of higher cerebral functionEarly diagnosiEarly diagnosisEpilepsyExecutive functionExposureExtreme gradient boosting (xgb)FemaleFetal alcohol spectrum disordersFetal alcohol syndromeFetus diseasesFluid reasoning indexGestational ageGrowth retardationHeart rateHumanHyperactivityIllicit drugIntellectual impairmentIntelligence quotientLearning algorithmMachine learningMajor clinical studyMalalties del fetusMaleManifestacions neurològiques de les malaltiesMental diseaseMicrocephalyMulticenter studyNerve cell differentiationNeurodevelopmentNeurologic manifestations of general diseasesNeuropsychological assessmentObsessive compulsive disorderPaePalpebral fissurePerinatal asphyxiaPhiltrumPilot studyPrenatal diagnosisPrevalenceProcessing speed indexRandom forestRandom forest (rf)ReliabilityRisk-factorsSensitivity and specificitySupport vector machineVerbal comprehension indexVisuospatial indexWechsler adult intelligence scaleWechsler intelligence scale for childrenWorking memory

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Frontiers In Neuroscience debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2024 aún no existen indicios calculados, pero en 2023, se encontraba en la posición 129/310, consiguiendo con ello situarse como revista Q2 (Segundo Cuartil), en la categoría Neurosciences. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada en el Cuartil Q2 para la agencia Scopus (SJR) en la categoría Neuroscience (Miscellaneous).

2025-05-28:

  • Scopus: 1

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-05-28:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 43.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 42 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 0.5.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: http://hdl.handle.net/2445/213333

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (Ramos Triguero, Anna) y Último Autor (Andreu-Fernandez, Vicente).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido Andreu-Fernandez, Vicente.