Co m pu t er   Science  a nd   I nfo r m a t io n T ec hn o lo g ies   Vo l.  7 ,   No .   1 , M ar c h   20 26 ,   p p .   1 21 ~ 1 30   I SS N:  2722 - 3 2 2 1 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /csi t . v 7 i 1 . pp 1 21 - 1 30           121     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s p r ime. co m/in d ex . p h p /csi t   Adv a nces in  Park inso n’s disea se di a g no sis  and treat ment   using   a rtif icia l in tellige nce:  a  r ev iew       M ehr  Ali Q a s im i 1 ,   Z üley ha   Yılm a Aca r 2   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   En g i n e e r i n g ,   I n st i t u t e   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   S e l ç u k   U n i v e r s i t y ,   K o n y a ,   r k i y e   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   Te c h n o l o g y ,   S e l ç u k   U n i v e r si t y ,   K o n y a ,   T ü r k i y e       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct   24 2 0 2 5   R ev is ed   No v   27 2 0 2 5   Acc ep ted   J an   1 2 0 2 6       P a rk in so n ’s  d ise a se   (P D)  d iag n o sis  a n d   m o n it o r in g   h a v e   si g n ifi c a n t ly   imp ro v e d   b e c a u se   to   c u rre n a d v a n c e m e n ts  in   a rti ficia i n telli g e n c e   (AI),   p a rti c u larly   i n   th e   a re a o d e e p   lea rn in g   (DL)   a n d   m a c h in e   lea rn in g   (M L) Early - sta g e   i n se n siti v it y   o trad it i o n a l   d iag n o st ic  tec h n iq u e n e c e ss it a tes   th e   u se   o f   c lev e r,   d a ta - d riv e n   a lt e rn a ti v e s.  AI - p o we re d   n o n in v a siv e   d iag n o stic   m e th o d li k e   sp e e c h   re c o g n i ti o n ,   h a n d wri ti n g   a n a ly sis,  a n d   n e u r o ima g in g   c a teg o riza ti o n   a re   t h e   m a in   to p i c   o th is   tec h n ica l   re v iew .   We  p ro v id e   a   su m m a ry   o c o m p a ra t iv e   p e rf o rm a n c e   m e a su re fro m   re c e n m o d e ls,   h ig h li g h ti n g   th e ir  p ra c ti c a u se f u ln e ss ,   d a ta  m o d a li t y ,   a n d   a c c u ra c y .   Also   c o v e re d   a re   imp o rta n issu e s li k e   d a ta v a riab il it y ,   re a l - wo rl d   imp lem e n tatio n ,   a n d   m o d e in ter p re tab il it y .   U n li k e   p ri o su r v e y t h a p rima r il y   re p o rt  a c c u ra c y   m e tri c s,  th is  re v iew   e x p li c it ly   f o c u se o n   id e n t ify i n g   th e   g a p   b e twe e n   e x p e rime n tal  AI  p e rfo r m a n c e   a n d   re a l - wo rld   c li n ica d e p lo y m e n t ,   e m p h a siz in g   in terp re tab il i ty ,   v a li d a ti o n ,   a n d   sc a lab il i ty   c h a ll e n g e in   PD   d iag n o sis.  Th e   p u r p o se   o t h is  le tt e is  t o   p ro v id e   g u id a n c e   f o re se a rc h e rs   c re a ti n g   d e p lo y a b le an d   c li n ica ll y   v a li d   AI sy ste m s fo PD   d e tec ti o n .   K ey w o r d s :   Ar tific ial  in tellig en ce   Dee p   lear n in g   Ma ch in lear n in g   No n - in v asiv d ia g n o s is   Par k in s o n s   d is ea s e   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Me h r   Ali Q asimi   Dep ar tm en t o f   C o m p u ter   E n g i n ee r in g ,   I n s titu te  o f   Scien ce   a n d   T ec h n o lo g y ,   Selçu k   U n iv er s ity   Ko n y a,   T ü r k iy e   E m ail:  q 1 . m eh r ali@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   P a r k i n s o n s   d i s e a s e   ( P D )   is   d eg e n e r a t iv n eu r o l o g ic a l   d i s o r d e r   m a r k e d   b y   m o v e m en t   d i f f ic u l t i e s ,   r i g id i t y ,   an d   tr em o r s ,   r e s u l t in g   f r o m   t h e   lo s s   o f   d o p am i n er g i c   n e u r o n s .   T h e   d i s e a s e   m an i f e s t s   t h r o u g h   a   b r o a d   s p ec t r u m   o f   m o t o r   a n d   n o n - m o t o r   s y m p to m s ,   i n c l u d i n g   t r e m o r ,   b r a d y k i n e s i a ,   m u s c u l ar   r i g i d i ty ,   p o s t u r a l   in s t a b i l i ty ,   s p e e ch   i m p a ir m en t ,   a n x i e t y ,   co g n it i v d ec l i n e,   an d   l o s s   o f   s m e l l .   T h e s m o to r   a n d   n o n - m o to r   m an i f e s t a t io n s   o f   PD   a r i l l u s t r a t e d   i n   F ig u r e   1 ,   h ig h l ig h t in g   t h b r o ad   s y m p to m   s p e c t r u m   t h a t   m o t iv a t e s   th e   d e v e l o p m en t   o f   m u l t im o d a l   ar t i f i c ia l   in te l l i g e n c e   ( A I ) - b a s ed   d i ag n o s t i c   a p p r o a ch e s .   T h d e v e lo p m e n o f   A I   s y s t em s   u t i l i z i n g   m u l t im o d a l   b io m ed i ca l   d a t a   h a s   b e e n   p r o m p t e d   b y   t h e   n e e d   f o r   e ar l y   d i a g n o s i s   [ 1 ] .   A I   t e c h n i q u e s   c a n   id e n t if y   s m a l l   b i o m a r k e r s   i n   s p e e c h ,   g a i t ,   el e c t r o e n c e p h a l o g r ap h y   ( E E G ) a n d   i m ag i n g   d a ta ,   i n   co n t r a s t   t o   tr a d i t io n a l   d i a g n o s e s   t h a t   d e p e n d   o n   cl i n i c a ev a l u a t i o n s .   T h e   f o c u s   o f   th i s   r e v i e w   i s   o n   d e ep   l e ar n in g   ( D L )   an d   m a ch i n l e a r n i n g   ( M L )   m o d e l s   th a t   h a v th e   p o t e n t ia l   t o   b i m p l e m e n t ed   in   t h r e a w o r ld   an d   h a v ex c e l l en d i ag n o s t i c   a c cu r a c y   [ 2 ] .   P h a s   s u b s t a n t i a n e g a t iv e   i m p a c t   o n   a   p a t i e n t’ s   q u a l i t y   o f   l i f e,   s o c i a l   in t e r ac t i o n s ,   f am i l y   d y n am i c s ,   an d   f in an c e s   f o r   b o th   p eo p l e   an d   s o c i e t y .   P D   s y m p to m s   in c l u d e   t r em o r ,   s lo w n e s s   o f   m o v em e n t ,   t i g h t   m u s c l e s ,   i r r e g u l a r   g a i t ,   an d   p r o b le m s   w i t h   b a l a n ce   an d   c o o r d in a t io n   [ 3 ] .   C u r in g   PD  is   n o t   y et  p o s s ib le,   an d   ef f ec tiv e   m ed icatio n   is   s till   v er y   d if f ic u lt  to   c o m b y .   m ix   o f   h er ed itar y   a n d   en v ir o n m en tal   v ar iab les  ar th o u g h to   c o n tr ib u te  to   PD,  wh ile  th p r ec is r ea s o n s   ar y et  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 3 2 2 1   C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l Vo l.  7 ,   No .   1 M ar ch   20 26 :   1 21 - 1 30   122   u n k n o wn .   p er s o n s   q u ality   o f   life   m ay   also   b im p ac te d   b y   n o n - m o t o r   illn ess es  in clu d in g   d ep r ess io n   an d   d em en tia.   B ec au s th er is   n o   o n b lo o d   test   o r   la b o r ato r y   t est  th at  ca n   ac cu r ately   d iag n o s PD  an d   tr ac k   its   p r o g r ess io n ,   tim ely   d iag n o s is   is   cr itical  to   p r eser v in g   h ig h   q u ality   o f   life   [ 4 ] .   Sin ce   t h ese  n eu r o tr an s m itter s   ar ess en tial  f o r   r eg u latin g   m o v em en t,   m o to r   f u n ctio n   is   th PD  p r im ar y   f ea t u r e.   T h e   illn ess   d ev elo p s   in   f iv e   p h ases ,   with   th f ir s s tag e x h ib itin g   m in o r   tr em o r s   an d   m o b ilit y   p r o b lem s   an d   th la s s tag ex h ib itin g   s ev er an d   in ca p ac itatin g   s y m p to m s ,   lo s s   o f   m o v em en t,   an d   an   elev ate d   ch a n ce   o f   d ev elo p in g   o th er   ch r o n ic   co n d itio n s   [ 5 ] .   B ased   o n   o u r   r esear ch   an d   r ev iews,  lar g e   n u m b er   o f   ar ticles  h av e   d is cu s s ed   v ar io u s   m eth o d s   f o r   d etec tin g   o r   d iag n o s in g   P an d   its   u n iq u e   v ar iety .   I n   th is   p ap er ,   we  p r esen s y s tem atic  r ev iew  o f   r ec en s tu d ies  o n   PD   th at  ap p ly   AI ML ,   an d   DL   tech n iq u es  f o r   d ia g n o s is   an d   tr ea tm en t.  Fo llo win g   t h PR I SMA  f r am ewo r k ,   3 1   s tu d ies  p u b lis h ed   b etwe en   2 0 1 6   a n d   2 0 2 4   ar a n aly ze d   an d   ca teg o r ize d   ac co r d i n g   to   d iag n o s tic  m o d alities ,   tr ea tm en ap p r o ac h es,  AI   tech n iq u es,  an d   PD   s u b ty p es.   T h is   s tr u ctu r ed   s y n th esis   p r o v id es  an   o r g an ized   o v er v iew  o f   r ec en a d v an ce s   an d   lay s   th f o u n d atio n   f o r   id e n tify in g   c u r r en t lim itatio n s   an d   o p en   r esear ch   c h allen g es.           Fig u r 1 .   Par k i n s o n ' s   d is ea s c an   s h o u p   in   s ig n if ican t m o t o r   an d   n o n - m o to r   way s   [ 6 ]       2.   M E T H O D   W u s ed   k ey wo r d s   lik “P ar k in s o n s   Dis ea s e” ,   “M ac h in L ea r n in g ”,   “De ep   L ea r n in g ”  an d   “Dia g n o s is ”  to   s ea r ch   an d   s elec p ap er s   f r o m   Pu b Me d ,   Go o g le  Sch o lar ,   Scien ce   Dir ec t,   a n d   Natu r t h at  wer p u b lis h ed   b etwe en   2 0 1 6   an d   2 0 2 4 .   W o n ly   c o n s id er ed   r e s ea r ch   th at  r ep o r ted   AI - b ased   d iag n o s tic  m o d els  with   p er f o r m an ce   m ea s u r es.  E x clu d ed   wer e   s tu d ies  th at  o n ly   ex am in e d   clin ical  o u tc o m es  with o u in clu d in g   AI   in n o v atio n .   Af ter   th o r o u g h ly   r e v iewin g   t h f u ll  tex ts   o f   r ele v an s tu d ies  a n d   r em o v in g   d u p licates,  w e   f o llo wed   th PR I SMA  s tatem en t f r am ewo r k   f o r   p r ep ar atio n   an d   r e p o r tin g ,   as sh o wn   in   Fi g u r e   2.   T h s tep s   in   th f r am ew o r k   a r lis ted   b elo w:   i)   Step   1 t h er e   wer 1 1 4   ar ticle s   p r o d u ce d   a f ter   th e   s ea r ch   s tr ateg y   was  ap p lie d   u s in g   k ey w o r d s   f r o m   t h e   f o u r   d atab ases   ( Scien ce   Dir ec t,  Natu r e,   Pu b Me d ,   a n d   Go o g l Sch o lar ) .   Of   th ese,   8 2   wer r etr iev ed   f r o m   Go o g le  Sch o lar ,   1 5   f r o m   Scie n ce   Dir ec t,   1 2   f r o m   Pu b Me d ,   an d   5   f r o m   th e   Natu r e   d atab as e.   I n   th is   s tep   2 4   d u p licated   p a p er s   wer f o u n d   an d   r em o v ed .   ii)   Step   2 f o llo win g   a n   an al y s is   o f   th ab s tr ac ts   an d   titl es,  th au th o r s   elim in ated   3 0   p u b lica tio n s   th at  d id   n o t u s AI ,   ML ,   o r   DL   tech n iq u es,  wer ir r elev an t,   o r   wer e   p aid   f o r .   iii)   Step   3 2 9   ar ticles  f ailed   to   m atch   th e   in clu s io n   r eq u ir e m en ts   at  th f in al  s tag e,   f o llo win g   f u ll - te x t   ev alu atio n ,   f o r   e x am p le,   n o t b ein g   r elev an t a r ticles o r   u s in g   AI ,   ML ,   o r   DL   ap p r o ac h es.   iv )   Step   4 f in ally ,   we  ac h ie v ed   3 1   m ain   o r   r elev a n t o n es a n d   in clu d ed   th em   in   o u r   s tu d y .   Am o n g   th 3 1   s tu d ies  r ev iew ed ,   9   co n ce n tr ate   o n   PD ,   8   ar t icles  ad d r ess   its   d iag n o s is   an d   tr ea tm en t,   an d   1 1   p a p er s   ex p lo r th u s o f   AI   an d   v ar io u s   ML   o r   DL   m eth o d s   f o r   PD   p r ed ictio n .   A d d itio n ally ,   3   p a p er s   f o cu s   o n   d if f er e n t ty p es o f   PD .   T h p e r ce n tag a n aly s is   o f   th ese  v alu es is   illu s tr ated   in   Fig u r 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l     I SS N:   2722 - 3 2 2 1       A d va n ce s   in   P a r kin s o n s   d is ea s d ia g n o s is   a n d   tr ea tmen t u s in g   a r tifi cia l in tellig en ce :   …  ( Meh r   A li Qa s imi)   123       Fig u r 2 .   PR I SMA  di ag r am   o f   Par k is o n s   d is ea s f r o m   d i f f er en t p ap er s   an d   d atab ases           Fig u r 3 .   Dis tr ib u tio n   o f   r ev ie wed   s tu d ies  o n   Par k in s o n s   di s ea s e       3.   O VE RVI E O F   P ARK I N S O N’ S DIS E AS E   Acc o r d in g   to   o u r   s y s tem atic  r ev iew,   wh ich   c o v er s   all   3 1   o f   th ch o s en   p u b licatio n s ,   we   id en tifie d   th r ee   d is tin ct  s u b s ec tio n s .   T h ese  in clu d ty p es  o f   PD,  AI ,   ML ,   an d   DL   m o d els  f o r   q u i ck   an d   p r ec is PD   d iag n o s is .   T h f i n al  s u b s ec tio n   f o cu s es o n   PD tr ea tm en t.     3 . 1 .     T y pes   o f   P a rk ins o n’s  dis ea s e   PD   is   clas s if ied   in to   two   b asic c ateg o r ies:     Ak in etic - r ig id   ty p is   p r im ar il y   d ef in e d   b y   s tiff n ess   an d   s lo wn ess   o f   m o v em e n t.     T r em o r - d o m in a n t f o r m   is   d is tin g u is h ed   b y   s ig n if ican t t r em o r s ,   esp ec ially   at  r est.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 3 2 2 1   C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l Vo l.  7 ,   No .   1 M ar ch   20 26 :   1 21 - 1 30   124   T h ese  k in d s   m ig h t   b e   u s ef u l   i n   co m p r eh e n d in g   a n d   tr ea tin g   th m an y   s y m p t o m s   th at   p eo p le  with   PD   m ig h t   en co u n ter   [ 7 ] .     3 . 2 .     P a rk ins o n’s  dis ea s dia g no s is   s u b s et  o f   AI   ca lled   ML   u s e s   d ata  an aly s is   an d   r ap id ,   n o n - p r o g r am m in g   d ec is io n s .   I u s es  tr ain in g   d ata  to   au to m atica lly   g en er at an aly tical  m o d els  [ 8 ] .   PD  h as  b ee n   id en tifie d   u s in g   n u m b er   o f   tech n iq u es  b ased   o n   d ata  f r o m   s p ee c h ,   g ait  p atter n s ,   f o r ce   m o n ito r in g ,   s m ell  id e n tific atio n ,   an d   s p o n tan e o u s   ca r d io v ascu lar   o s cillatio n s .   Ma n y   s tr ateg ies  h av s h o wed   p o ten tial,  in clu d in g   estab lis h in g   an   ea r ly   d etec tio n   s y s tem   b ased   o n   r ed u ce d   v o ca f ea tu r es  an d   ev alu atin g   s p ee ch   d is o r d er s   u s in g   SW I PE  s ch em e   [ 9 ] .   T h e   ef f ec tiv en ess   o f   th ese  ap p r o ac h es  v ar ies  ac r o s s   s tu d ies  d u to   d if f er en ce s   in   d ata  m o d ality ,   f ea tu r s tr u ctu r e,   an d   d ataset  s ize,   in d icatin g   t h at  p er f o r m a n ce   is   h ig h ly   co n tex t - d ep e n d en t   r ath er   th a n   u n iv er s ally   o p tim al.   Fu r th er m o r e ,   g ait  s ig n al - b ased   1 co n v o l u tio n al  n eu r al  n e two r k   PD  d etec tio n   s y s tem   h as  b ee n   s h o wn .   Gait   tr ac k in g   an d   in s p ec tio n   s till   f a ce   n u m b e r   o f   d if f icu lties ,   in clu d in g   th r eq u ir e m en f o r   s p ec ialis eq u ip m en t,  p len ty   o f   r o o m ,   an d   s en s itiv ity   to   b ac k g r o u n d   n o is in   s p ee ch   r ec o r d in g s .   Alth o u g h   DL   m o d els  ca n   ca p tu r e   co m p lex   tem p o r al  p atter n s   in   g ait  s ig n als,  th eir   p er f o r m an ce   m ay   b co n s tr ain ed   in   s m all  d atasets   wh er s im p ler   m o d els  g en e r alize   m o r ef f ec tiv ely .   T h a b ilit y   to   s lo d o wn   t h p r o g r ess io n   o f   P m ak es  ea r ly   an d   p r ec is PD  id en tific atio n   cr u cial   [ 1 0 ] .   T o   en h a n ce   th id en tific atio n   o f   PD,  n u m er o u s   d ata - d r iv en   tech n iq u es   h av b ee n   cr ea ted   o v er   tim e.   h is to r ical  d ata   s et  is   all  th at   is   n ee d ed   f o r   d ata - d r iv e n   d ete ctio n   ap p r o ac h es,  as  o p p o s ed   to   m o d el - b ased   d et ec tio n   tech n iq u es,  wh ich   r e q u ir th e   p r e v io u s   av ailab ili ty   o f   an   a n aly tical    m o d el   [ 1 1 ] .   Ho we v er ,   r elia n c o n   lim ited   h is to r ical  d ataset s   m ay   lead   to   o p tim is tic  ac cu r ac y   esti m ates  an d   r ed u ce d   r o b u s tn ess   wh en   m o d els  ar ap p lied   to   u n s ee n   p o p u latio n s .   T h r o u g h   m ag n etic  r eso n an ce   im ag in g   ( MRI) ,   th s tr u ctu r al  c h an g es  in   th b r ain   ca u s ed   b y   d o p am i n d ep letio n   in   PD p atien ts   ca n   b s h o wn .   I n   t h e   w o r k ,   a   DL   n eu r a l   n e t w o r k   h a s   b e e n   u t i l i z ed   t o   t r y   an d   c a te g o r i z e   M R   i m ag e s   o f   P D   p a t i e n t s   a n d   h e a l th y   c o n t r o l s .   F o r   t h e ar l y   d i ag n o s i s   o f   PD ,   n eu r o i m ag i n g   m e t h o d s   i n c l u d in g   M R I ,   P E T ,   a n d   S P E C T   ar o f t e n   u t i l iz e d .   B e c au s e   o f   t h e s t e ch n iq u e s ,   p a t h o p h y s i o lo g ic a l   a l t e r a t io n s   i n   th e   b r a i n   c an   b e   s e en ,   f a c i l i t a t i n g   e a r ly   i n te r v en t i o n   a n d   im p r o v e d   t h e r a p e u t ic   ap p r o ac h e s .   T h e a r ly   ch a r a c t e r i s a t io n   a n d   m o n i to r in g   o f   P D   u t i l i z in g   M R I   t e ch n iq u e s   h a s   s h o wn   e n co u r a g in g   o u t co m e s   in   r e c e n t   r e s e a r ch   [ 1 2 ] D e s p i t e   h i g h   r ep o r t ed   a c c u r a c y ,   n e u r o i m a g in g - b a s ed   m et h o d s   f a c e   p r a c t i ca l   l i m i t a t io n s   r e l a t ed   t o   co s t ,   a c c e s s i b i l i t y ,   a n d   s c a l ab i l i ty   in   r o u t in e   c l in i c a l   s e t t in g s .   A   k e y   n o n - in v a s iv e   t ec h n i q u e   f o r   d i a g n o s in g   P D   i s   s p e e c h   s i g n a a n a l y s i s .   C l i n i c a p r o f e s s i o n a l s   a n d   n eu r o s c i en t i s t s   a r e   a t tr a c t ed   t o   n o n - i n v a s i v P p r ed i c t i o n   an d   d e t e c t io n   te ch n o lo g i e s .   T h e   d i a g n o s i s   o f   s p e e c h   p r o b le m s   i n   P D   p at i e n t s   m ay   e n a b l i d e n t if i c a t i o n   an d   t r e a t m en t   p r i o r   to   t h e   o n s e t   o f   p h y s i c a l ly   i n c a p ac i t a t i n g   c o m p l a in t s .   B o t h   t h e   h e a l th c ar s y s t e m   an d   th e   p a t i en t s q u al i t y   o f   l if e   m a y   b s e r i o u s l y   a f f e c t e d   b y   th i s .   R e s e a r c h   s p a n n in g   m u l t i p l e   d i s c i p l i n e s ,   p a r t ic u l ar l y   A I   an d   m u l t im o d a l   s ig n a p r o c e s s i n g ,   i s   e s s e n t i a t o   th e   ad v an c e m en t   o f   m o d er n   s p e e c h   p r o c e s s i n g   t ec h n o lo g y   [ 1 3 ] .   S ev e r a l   o b s er v a t io n s   f r o m   t h e   an a l y s i s   o f   P D   s p e e ch   s u g g e s t   t h a i n d iv i d u a l s   w i th   P D   ex h ib i i n cr e a s ed   m a x im u m   p h o n a ti o n   t i m e,   ji t t e r   an d   s h i m m e r ,   p i t c h   r a n g e ,   an d   p h o n a t io n   th r e s h o ld   p r e s s u r e   [ 1 4 ] .   I n   s u ch   s t r u c t u r e d   f e a t u r s p a c e s ,   t r ad i t i o n a l   ML   c l a s s i f i e r s   m a y   o u t p e r f o r m   DL   m o d e l s   b e c a u s e   h a n d c r a f t ed   f ea t u r e s   a l r ea d y   ca p tu r e   d i s e a s e - r e l ev a n t   p a t t e r n s   ef f ec t i v e ly .   D e t e c t i n g   P D   f r o m   s p e e ch   in v o l v e s   t w o - s t e p   p r o c e s s .   I n it i a l l y ,   t h i n p u s p e ec h   s i g n a m u s b co n v e r t ed   i n t o   s p e e ch   f e a t u r e   v e c t o r s   o r   t e n s o r s   s u i t ab l e   f o r   a n a l y s i s   b y   DL   m o d e l s .   T h s p ee ch   ch ar ac ter is tics   o f   PD  p atien ts   en co m p ass   m u ltip le  d im en s io n s . ,   s u ch   as  ar ticu latio n ,   p h o n atio n ,   an d   p r o s o d y .   Ph o n atio n   f ea tu r es  ar ch ar ac ter i ze d   b y   b o win g   a n d   in ad eq u a te  clo s u r o f   v o ca f o ld s   an d   ar r elate d   t o   p er tu r b atio n   m ea s u r es su ch   as jitter ,   s h im m er ,   am p litu d p e r tu r b at io n   q u o tien ( APQ) ,   an d   p itch   p er tu r b atio n   q u o tien ( PP Q)   [ 1 5 ] .   T h e   E E m a k es  it  s im p le  to   d eter m in e   th r o les  o f   th e   co r tical   an d   s u b c o r tical  r e g io n s   o f   t h b r ai n .   Usi n g   th E E G   s ig n als,  n eu r o lo g ical   co n d itio n s   s u ch   as  ep ilep s y ,   s ch izo p h r en ia,   a n d   Alzh eim er s   ca n   also   b id en tifie d .   W u s E E f o r   PD  d iag n o s is .   Sin ce   E E s ig n als  ar in h er en tly   co m p le x   an d   n o n l in ea r ,   n u m er o u s   lin ea r   f ea tu r ex tr ac tio n   m eth o d s   ca n ' a d eq u ately   d escr ib e   th em .   PD  is   s ee n   to   wo r s en   wh en   th er e   is   co m p lex ity   in   th E E s ig n al.   T h is   is   ca u s ed   b y   th n o n lin ea r   elem en ts   in   th E E s ig n als.  T h u s ,   it  ca n   b e   co n clu d ed   th a th s ep ar atio n   o f   n o r m al  an d   PD  E E s ig n als  m ig h b en ef it  f r o m   ap p licatio n   o f   n o n lin ea r   f ea tu r es  ex tr a ctio n   tech n iq u es   [ 1 6 ] .   Nev er t h eless ,   E E G - b ased   ap p r o ac h es  ar e   s en s itiv to   n o is an d   in ter - s u b ject   v ar ia b ilit y ,   wh ich   ca n   af f ec t   co n s is te n cy   ac r o s s   s tu d ies.   Mo lecu lar   im ag in g   m eth o d s   li k PET   an d   SP E C T   ar em p lo y ed   to   i n v esti g ate  r a n g o f   m ed ical  co n d itio n s .   cy clo tr o n   is   n ee d e d   f o r   PE T ,   wh ich   h as  p ar ticu lar   tr ac e r s   an d   g r ea r eso lu tio n ,   alth o u g h   SP E C T   is   m o r wid ely   av ailab le.   D o p a m i n e   p r o d u c ti o n   a n d   n eu r o n   d en s it y   ar e   m ea s u r e d   i n   o r d e r   t o   a i d   i n   t h e   d i ag n o s is   o f   n e u r o d eg en e r ati v e   d is ea s es,   in clu d i n g   PD .   R a d i o t r a ce r s   s p ec i f ic   to   d o p a m i n e   t r a n s p o r te r s   a n d   D1 /D 2   r ec ep to r s   ar a m o n g   t h s ev e r al   t h at   a r a v a ila b l f o r   PE T /SP E C T   i m a g i n g .   Ho we v e r ,   l ess e r   r es o lu t io n   s till   m a k es  it  d i f f ic u lt   t o   d is ti n g u is h   PD   f r o m   o t h e r   Pa r k i n s o n i a n   d is o r d e r s   o r   h ea lt h y   p e o p le .   I t   is   b eli ev ed   t h a th m o s t   s en s i ti v e   m et h o d   o f   d ia g n o s is   co m b i n es   p r e -   a n d   p o s t - s y n a p t ic  im ag in g   wit h   cl in ic al  o b s e r v ati o n s   [ 1 7 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l     I SS N:   2722 - 3 2 2 1       A d va n ce s   in   P a r kin s o n s   d is ea s d ia g n o s is   a n d   tr ea tmen t u s in g   a r tifi cia l in tellig en ce :   …  ( Meh r   A li Qa s imi)   125   3 . 3 .     P a rk ins o n’s  dis ea s t re a t m ent   Dete ctin g   PD  at  an   ea r ly   s tag is   cr u cial  to   s lo win g   its   p r o g r ess io n   an d   en s u r i n g   p atien ts   ca n   ac ce s s   tr ea tm en ts   th at  m o d if y   th d is ea s e.   T h p r em o to r   s tag o f   P s h o u ld   b clo s ely   watc h ed   in   o r d er   to   ac h iev e   th is .   T o   d eter m in e   ea r ly   o n   wh eth er   p e r s o n   h as  PD  o r   n o t,  n o v el  d ee p - lear n in g   t ec h n iq u b ased   o n   p r em o to r   tr aits   is   in tr o d u ce d   [ 1 8 ] .   PD  f r e q u en tly   lead s   to   d ea th   in   its   later   s tag es.  I t   is   cr itical  to   cr ea te     lo w - co s t,  ef f ec tiv e,   an d   p r ec is ap p r o ac h   f o r   ea r ly - s tag e   PD  d iag n o s is   b ec au s th e   cu r r en t d iag n o s tic  test s   ar e   co s tly   an d   n o t   v er y   ac cu r ate.   R esear ch er s   ar lo o k in g   at  b i o m ar k er s   t o   id e n tify   PD  ea r ly ,   b u t   th er e   is   s till   n o   clea r - cu m eth o d   f o r   d iag n o s in g   th co n d itio n .   C u r r e n tr e atm en ts   h elp   allev iate  s y m p to m s ,   b u th ey   d o n h alt  o r   d elay   th e   d is ea s e’ s   co u r s e.   T o   p o s s ib ly   s to p   t h ad v an ce m en o f   th e   d is ea s e,   it’s  cr itical  to   r ec o g n ize  non - m o to r   s y m p to m s   as  s o o n   as  th ey   ap p ea r .   Yet,   it  m ig h t   b d if f icu lt  to   d iag n o s PD  o n ly   o n   th b asis   o f   s y m p to m s ,   as o th er   c o n d itio n s   ca n   h av e   s im ilar   s y m p to m s   [ 1 9 ] .     3 . 4 .     P re dict ing   P a rk ins o n’s  dis ea s u s ing   AI a nd   M L /DL   t ec hn iqu e s   ML   an d   DL   tech n iq u es  h av em er g ed   as  p o wer f u to o ls   in   th r ea lm   o f   m e d ical  d iag n o s tics ,   p ar ticu lar ly   f o r   p r ed ictin g   an d   d iag n o s in g   PD.  T h ese  d ata - d r iv en   alg o r ith m s   an aly ze   ex t en s iv p atien d ata,   in clu d in g   m o t o r   s y m p to m s   a n d   m ed ical  h is to r y ,   en a b lin g   ac cu r ate  p r ed ictio n s   an d   cla s s if icatio n s   o f   th e   d is ea s e.   ML   tech n iq u es  f a ll  in to   f o u r   ca teg o r ies:   s u p er v is ed ,   s em i - s u p er v is ed ,   u n s u p er v is ed ,   an d   r ein f o r ce m e n lear n i n g .   E ac h   h as  s p ec ial  b en ef its   f o r   h a n d l in g   an d   an aly zi n g   in t r icate   clin ical  d ata.   R ec en t   ad v an ce m e n ts   h ig h lig h v ar io u s   ML   tech n iq u es  th at  ass e s s   PD  s ev er ity   th r o u g h   p h y s io l o g ical  s ig n als.  Fo r   in s tan ce ,   ce r tain   s tu d ies  h av r ep o r ted   a ch iev in g   u p   t o   9 7 . 5 ac cu r ac y   b y   im p lem en tin g   n eu r al  n etwo r k s   o n   s p ee ch   d ata,   wh ic h   is   p r o m i s in g   in d icato r   o f   t h p o ten tial  f o r   ac c u r ate  ea r ly   d iag n o s is .   Su ch   h i g h   ac c u r ac y   v alu es  m ay   b in f lu e n ce d   b y   o p tim ized   f ea tu r e   s elec tio n   o r   lim ited   d atasets   an d   s h o u ld   t h er ef o r b e   in ter p r eted   with   ca u tio n   r e g a r d in g   g e n er aliza b ilit y .   Ad d iti o n ally ,   tech n iq u es  s u ch   as  p r in cip al  co m p o n en an aly s is   ( PC A)   h av r ef in ed   f ea tu r s ets  f o r   b etter   ef f icie n c y ,   wh ile   SVM  h av e   s u cc ess f u lly   d if f e r en tiated   PD  p atien ts   f r o m   h ea lth y   i n d iv id u als.  E n s em b le  lear n in g   m eth o d s ,   in clu d in g   s tack in g   class if i er s ,   f u r th er   e n h an ce   p r ed ictiv ac cu r ac y ,   u n d e r s co r in g   th ef f ec tiv en ess   o f   AI - d r i v en   ap p r o ac h es in   d iag n o s in g   PD  [ 2 0 ] .   AI   m eth o d o lo g ies  ar n o lim ited   to   ju s o n ty p o f   d a ta;  th ey   s p an   d iv er s s o u r ce s   in clu d in g   s p ee ch   r ec o r d in g s ,   h an d wr itin g   s am p les,  g ait  p atter n s ,   an d   MRI  s ca n s .   No n - in v asiv s p e ec h   p r o ce s s in g   h as   g ain ed   tr ac tio n   d u to   its   ab ilit y   to   d etec ea r ly   v o ca b io m a r k er s   o f   PD.  Acc u r ac y   r ates  in   th ese  ap p licatio n s   ar r em ar k ab le,   with   ce r tain   m o d els  ac h iev in g   as  h ig h   as  9 9 . 4 9 u s in g   s et  o f   k ey   s p ee ch   attr ib u tes,  wh ile  o th er s   h av r ea ch ed   9 8 ac cu r ac y   b y   lev er a g in g   m u ltiv a r iate  v o ca d ata.   Nea r - p er f ec p er f o r m an ce   m ay   r ef lect  s u b ject - d e p en d e n ev al u atio n s   o r   ex ten s iv e   tu n in g   r at h er   th a n   tr u clin ical  r o b u s tn ess ,   em p h asizin g   th e   n ee d   f o r   cr itical  co m p a r is o n   a cr o s s   s tu d ies.  Han d wr itin g   an aly s is ,   em p lo y in g   DL   ar ch itectu r es  lik C NN   an d   C NN - B L STM ,   h as  also   s h o w n   s ig n if ican p r o m is e.   I n   ad d itio n ,   s E MG   s ig n als  p r o ce s s ed   th r o u g h   lig h tweig h t   co n v o l u tio n al  n etwo r k s ,   s u ch   as  S - Net,   h av b ee n   u tili ze d   t o   ev alu ate  tr e m o r   s ev er ity   ef f ec tiv ely   [ 2 1 ] .   Gait  d y n am ics  s er v as  an o th er   cr it ical  m o d ality ,   with   m o d els  th at  an aly ze   s p atial -   tem p o r al  f e atu r es  ca teg o r izin g   PD  p atien ts   an d   as s es s in g   th eir   co n d itio n   s ev er ity .   T ec h n iq u es  lik R e s Net,   V GG1 9 ,   an d   I n ce p tio n V3 ,   wh e n   u tili ze d   th r o u g h   tr an s f er   lea r n in g ,   h av r ed u ce d   tr ain i n g   tim es  wh ile  m ain tain in g   h ig h   class if icatio n     ac cu r ac y   [ 2 2 ] .   Fu r th er m o r e,   ML   m eth o d s   lik SVM  an d   m u ltil ay er   p er ce p tr o n   ( ML P)  h av p r o v e n   p ar ticu lar ly   ef f ec tiv in   class if y in g   PD  b ased   o n   n o n - m o t o r   s y m p to m s ,   s h o wca s in g   th v ast  p o ten tial  o f   ad v an ce d   AI   an d   ML   tech n iq u es in   tr an s f o r m in g   th d ia g n o s tic  lan d s ca p f o r   PD  [ 2 3 ] .   Desp ite  th p r o m is in g   ac cu r ac y   r ep o r te d   ac r o s s   n u m er o u s   s tu d ies,  m o s ex is tin g   AI - b ased   ap p r o ac h es  f o r   PD   d iag n o s is   ar ev alu ated   i n   co n t r o lled   ex p er im en tal  en v ir o n m en ts .   C lin ical  v alid atio n   in v o lv in g   n eu r o lo g is ts ,   m u lti - ce n ter   co h o r ts ,   an d   r ea l - wo r ld   d ep lo y m en s ce n ar io s   r em ain s   lim ited .   Fu r th er m o r e ,   m an y   h ig h - p e r f o r m in g   DL   m o d els  o p er ate  as  b lack - b o x   s y s tem s ,   o f f er in g   lim ited   in ter p r etab ilit y ,   wh ich   p o s es  ch allen g es  f o r   clin ical  tr u s an d   ad o p tio n .   T h ese  f ac to r s   h ig h l ig h g ap   b etwe en   ex p er im en tal  p er f o r m an ce   an d   p r ac tical  clin ical  ap p licab ilit y .   Ov er all,   th s y n th esis   o f   th e   r ev iewe d   liter atu r e   d em o n s tr ates  th at  s p ee ch   a n a ly s is ,   g ait  ass es s m en t,  an d   n eu r o im ag in g p ar ticu lar ly   M R I em er g as  th m o s p r o m is in g   m o d alities   f o r   PD   d ia g n o s is .   T h is   s y s te m atic  co n s o lid atio n   o f   r esu lt s   en ab les  clea r e r   co m p ar is o n   o f   AI   tech n iq u es  an d   p e r f o r m an ce   tr en d s ,   p r o v i d in g   a   s tr u ctu r ed   r ef e r en ce   f o r   r esear ch er s   w h ile  em p h asizin g   th in cr em en tal   y et  v alu ab le  co n tr ib u tio n   o f   co m p r eh e n s iv s y n th esis   o v er   is o lated   s tu d y   r ep o r tin g .     3 . 5 .     Cha lleng es a nd   o pen r esea rc h is s ues   Alth o u g h   s ig n if ican p r o g r ess   h as  b ee n   ac h iev ed ,   s ev er al  c h allen g es  r em ain   u n r eso lv ed   in   cu r r en t   PD   r esear ch .   Ma n y   s tu d ies  r e ly   o n   s m all  a n d   im b alan ce d   d atasets ,   wh ich   ca n   b ias  m o d e p er f o r m an ce   a n d   lim it  g en er aliza b ilit y .   I n   ad d it io n ,   r e p r o d u cib ilit y   is   o f ten   h in d er ed   b y   in co n s is ten ev alu atio n   p r o to co ls   a n d   th ab s en ce   o f   s tan d ar d ized   b en ch m ar k s .   L o n g itu d in al  s tu d ies  th at  tr ac k   d is ea s p r o g r es s io n   o v er   tim a r also   s ca r ce ,   r estrictin g   th e   a b ilit y   o f   e x is tin g   m o d els  to   s u p p o r lo n g - ter m   m o n ito r in g   an d   p r o g n o s is .   Ad d r ess in g   th ese  ch allen g es is   ess en tial f o r   ad v an ci n g   clin ic ally   r eliab le  an d   d ep lo y ab le  A I - b ased   s o lu tio n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 3 2 2 1   C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l Vo l.  7 ,   No .   1 M ar ch   20 26 :   1 21 - 1 30   126   4.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h r esear ch   o b tain ed   f r o m   t h ar ticle  s ea r ch   r esu lts   is   a s   f o llo ws:   t h s tu d y   s u g g ests   h y b r id   DL   s tr ateg y   th at  co m b in es  ar tific ial  n eu r al  n etwo r k s   ( ANN)   with   r eg r ess io n   an al y s is   ( R A) .   W h ile  ANN  is   u s ed   to   id en tify   PD  p atien ts   b y   co m p ar in g   o u tco m es  with   th r esh o ld   v al u e,   R is   u tili ze d   f o r   d ata  p r e p ar atio n   an d   p r o b a b ilit y   ca lcu latio n .   T h m o d el  p er f o r m e d   b etter   th a n   co n v en tio n al  class if ier s   lik s u p p o r v ec to r   m ac h in e   ( SVM)   an d   k - n ea r est  n eig h b o r   (k - NN) ,   with   9 3 . 4 6 ac cu r a cy   wh en   ev alu ated   o n   a   d ataset  in clu d in g   s p ee c h   r ec o g n itio n ,   ir o n   co n te n t,  an d   p u ls r ate.   T h s tu d y   f o u n d   th at  ch ar ac ter is tics   s u ch   as ir o n   ac cu m u latio n   in   th e   s p in al  co r d   an d   r ed u ce d   p itch   p er io d   en tr o p y   ( PP E )   illu s tr a te  th h y b r id   m eth o d ' s   ef f ec tiv en ess   f o r   ea r ly   PD  d etec tio n   [ 2 4 ] .   T h im p r o v e d   p er f o r m an ce   o f   th is   ap p r o ac h   ap p ea r s   to   ar is f r o m   t h co m p lem en ta r y   s tr en g th s   o f   ANN  in   ca p tu r in g   n o n lin ea r   p atter n s   an d   R in   s tr u ctu r in g   p r o b ab ilis tic  r elatio n s h ip s ,   alth o u g h   s u ch   h y b r id   f r a m ewo r k s   m a y   r em ain   s en s itiv to   f ea tu r s ele ctio n   an d   d ataset  co n s is ten cy .   T h s tu d y   u s es  v o ice  f ea tu r es  to   e v alu ate  DL   an d   ML   m o d els  f o r   th ea r ly   id e n tific atio n   o f   PD .   I t   em p lo y s   d ataset  f r o m   th e   U C I   r ep o s ito r y   c o n tain in g   5 8 7 6 ×2 2   en tr ies,  c o m p r is in g   r ec o r d in g s   f r o m   Hea lth y   p eo p le  an d   th o s with   PD.  T h wo r k   co m p ar es  s ix   s u p er v is ed   ML   alg o r ith m s ,   two   DL   ar ch itectu r es    ( C NN,   R NN) ,   an d   an   en s em b le  m eth o d   ( XGBo o s t) .   Am o n g   all  th m eth o d s   test ed ,   th e   KNN  alg o r ith m   with   k   =5   ac h ie v ed   th e   h ig h est  ac c u r ac y   o f   9 7 . 4 3 %,  o u tp e r f o r m in g   b o th   en s em b le  ( XGBo o s at  9 4 . 8 7 %)  an d   DL   ap p r o ac h es  ( R NN  at   9 6 . 6 5 %,   C NN   at  8 4 . 6 1 %).   E v er y   m o d el  was  as s es s ed   u tili zin g   m e tr ics  s u ch   p r ec is io n ,   r ec all,   F1 - s co r e,   s p ec if icity ,   an d   s en s itiv ity   th r o u g h   th r ee - f o ld   c r o s s - v alid atio n .   T h e   f i n d in g s   s h o w   th at  s im p le  y et  ef f ec tiv e   ML   m o d els  lik KNN,   wh en   p r o p e r ly   tu n ed ,   ca n   o u tp e r f o r m   co m p lex   DL   m o d els  f o r   s tr u ctu r ed   tab u lar   d atasets   in   t h co n tex t o f   PD d iag n o s is   [ 2 5 ] .   T h is   r esu lt in d icate s   th at  DL   ar ch itectu r es m ay   b d is ad v a n tag ed   w h en   d ataset  s ize  an d   f ea t u r s tr u ct u r ar e   in s u f f icien to   f u ll y   ex p lo it  th eir   r ep r esen tatio n al   ca p ac ity ,   wh er ea s   s im p ler   m o d els b en ef it f r o m   well - d ef in e d   f ea tu r s p ac es.   T h wo r k   o f f er s   a   th o r o u g h   a n aly s is   o f   AI   m et h o d s   t h at  h a v e   b ee n   p r o p o s ed   b etwe en   2 0 1 6   an d   2 0 2 2   f o r   th e   s cr ee n in g ,   s tag in g ,   an d   b io m a r k er   id en tific atio n   o f   PD  u s in g   d ata   f r o m   s p ee ch   test s ,   h an d wr itin g   ex am in atio n s ,   E E G,   MRI,   an d   s en s o r y   d ata  [ 2 6 ] .   Desp ite  p r o m is in g   r esu lts   ac r o s s   m o d alities ,   d if f er en ce s   in   d ata  ac q u is itio n   p r o to c o ls ,   co h o r s ize,   an d   p o p u latio n   ch a r ac ter is tics   co n tr ib u te  to   v ar iab ilit y   in   r ep o r te d   p er f o r m an ce   an d   lim it  cr o s s - s tu d y   co m p a r ab ilit y .   T h r esea r ch   aim s   to   en h an ce   th ea r ly   d etec tio n   o f   PD   by  em p lo y in g   DL   m o d els  r ef in e d   th r o u g h   Gr e y   W o lf   Op tim i za tio n   ( GW O) .   I p r esen ts   f o u r   DL   f r am ew o r k s   o p tim ized   with   GW O G W O - VGG1 6 ,   GW O - Den s eNe t,  GW O - Den s eNe L STM ,   G W O - I n ce p tio n V3 an d   co m b in e d   m o d el,   GW O - VGG1 6   I n ce p tio n V 3 .   T h es m o d els  ar u tili ze d   o n   T 1 ,   T 2 - weig h ted   MRI,   an d   SP E C T   DaT s ca n   d atasets .   C o m p r eh en s iv p r e p r o ce s s in g   s tep s ,   s u ch   as   s k u ll  s tr ip p in g ,   n o r m aliza tio n ,   an d   th elim in atio n   o f   em p ty   tu p les,  ar im p lem e n ted   to   en s u r s u p er i o r   d at q u ality .   T h h y b r id   m o d el  GW O - VGG1 6 +   I n ce p tio n V3   d em o n s tr ated   th e   h ig h est  p er f o r m a n ce ,   ac h ie v in g   9 9 . 9 4 ac c u r ac y   a n d   9 9 . 9 9 AUC  o n   th T 1 ,   T2 - weig h ted   d ataset,   an d   1 0 0 ac cu r ac y   with   9 9 . 9 2 AUC  o n   th SP E C T   DaT s ca n   d ataset.   All  m o d els   s ig n if ican tly   s u r p ass   p r ev io u s   m eth o d s ,   in clu d in g   tr ad itio n al  C NN s   an d   en s em b le  m o d els,  co n f ir m in g   th e   p r o m is o f   m etah e u r is tically   tu n ed   h y b r id   DL   ar c h itectu r es  f o r   r eliab le  PD  d iag n o s is   [ 2 7 ] .   W h ile  th ese   r esu lts   h ig h lig h s tr o n g   p o te n tial,  th ex ce p tio n ally   h ig h   ac cu r ac y   is   lik ely   i n f lu en c ed   b y   c o n tr o lled   ex p er im en tal  c o n d itio n s   an d   c u r ated   d atasets ,   wh ich   m ay   n o f u lly   r e f lect  r ea l - wo r l d   clin i ca v ar iab ilit y .   T h e   wo r k   e x p lo r es  s y s tem - b ased   v o ice  f ea tu r es  f o r   d etec tin g   PD   u s in g   ML   alg o r ith m s .   I an al y ze s   v o ice   r ec o r d in g s   co n tain in g   2 3   ac o u s tic  f ea tu r es  f r o m   in d iv id u al s   with   PD   an d   h ea lth y   co n tr o ls .   Fiv s u p er v is ed   ML   m o d els lo g is tic  r eg r ess io n   ( L R ) ,   k - NN,   SVM,   r an d o m   f o r est  ( R F),   an d   A d aBo o s t ar ev alu ated   f o r   th eir   d iag n o s tic  p er f o r m a n ce .   T h r esu lts   d em o n s tr ate  th at  SVM  an d   R ac h iev ed   th h ig h est  class if icatio n   ac cu r ac y   o f   9 5 %,   f o llo we d   b y   Ad aBo o s ( 9 3 %),   k - NN   ( 9 2 %),   an d   L R   ( 8 6 %).   T h e   s tu d y   em p h asizes  th ese   m o d els'   ef f icac y ,   p ar ticu lar ly   SVM  an d   R F,  in   d is t in g u is h in g   PD  f r o m   h ea lth y   co n t r o ls   b ased   o n   v o ca b io m ar k e r s ,   em p h asizin g   th ei r   p o ten tial  f o r   ea r ly   an d   n o n - in v asiv d iag n o s is   o f   PD.  T h ass es s m en was   ca r r ied   o u u s in g   s tan d ar d   p er f o r m an ce   m etr ics  ( ac cu r a cy ,   p r ec is io n ,   r e ca ll,  F1 - s co r e)   an d   c o n f u s io n     m atr ices  [ 2 8 ] .   T h s tr o n g   p er f o r m an ce   o f   SVM  an d   R ca n   b attr ib u ted   to   th ei r   r o b u s tn ess   ag ain s n o is an d   f ea tu r r ed u n d a n cy   c o m m o n ly   p r esen t in   s p ee ch - d er iv e d   d at asets .   T h wo r k   f o cu s es o n   im p r o v i n g   PD   d iag n o s is   u s in g   m u ltip o o l c h em ical  ex ch an g s atu r at io n   tr an s f er   ( C E ST)   MRI  co m b in ed   with   DL   tech n iq u es.  m o d if ied   1 U - Net  m o d el,   ca lled   Z - s p ec tr al  co m p r ess ed   s en s in g   ( C S),   was  p r o p o s ed   to   r ec o n s tr u ct  d e n s Z - s p ec tr a   f r o m   s p ar s ely   s am p led   d ata,   s ig n if ican tly   r e d u cin g   MRI  s ca n   tim e.   T h DL   m o d el  d em o n s tr ated   s u p er io r   r ec o n s tr u ctio n   f id elity   co m p ar ed   to   tr ad itio n al  in ter p o latio n   m eth o d s .   I n   class if icatio n   task s ,   th co m b in ed   C E ST  co n tr ast  ac h iev e d   t h b est  d iag n o s tic   p er f o r m an ce   ( AUC  =0 . 8 4 ) ,   o u tp er f o r m in g   in d iv id u al   co n tr asts   s u ch   as  APT  ( AUC  =0 . 7 3 ) .   T h e   s tu d y   co n clu d es  th at  DL b ased   Z - s p ec tr al  C ca n   ac ce ler ate  C E ST  MRI  b y   u p   to   6 7 with o u s ig n if ican tl y   co m p r o m is in g   ac cu r ac y ,   s h o win g   s tr o n g   p o te n tial  f o r   ef f i cien t,  n o n - in v asiv PD  d iag n o s is   [ 2 9 ] .   H o wev er ,   th co s o f   ad v an ce d   im ag in g   eq u ip m e n an d   th c o m p u tatio n al  r eq u ir em e n ts   o f   DL - b ased   r ec o n s tr u ctio n   m ay   lim it wid esp r ea d   clin ical  ad o p tio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l     I SS N:   2722 - 3 2 2 1       A d va n ce s   in   P a r kin s o n s   d is ea s d ia g n o s is   a n d   tr ea tmen t u s in g   a r tifi cia l in tellig en ce :   …  ( Meh r   A li Qa s imi)   127   T h p a p er   o f f er s   p r ed ictin g   PD   th r o u g h   s p ee c h   d is o r d er s   u s in g   ML   an d   en s em b le  tec h n iq u es.  I ev alu ates  2 0   class if ier s ,   in clu d in g   KNN,   XGBo o s ( XGB C ) ,   an d   ML P,  ac r o s s   two   d if f er e n t   ac o u s tic  d atasets .   T h s tu d y   em p h asizes  th im p ac o f   h y p er p ar am eter   tu n i n g   an d   r o b u s ev alu atio n   s tr ateg ies  s u ch   as  s tr atif ied   k - f o ld   an d   leav e - one - o u t   cr o s s - v alid atio n   ( L OOCV),   esp ec i ally   g iv en   th e   s m all  an d   u n b al an ce d   n atu r e   o f   th e   d atasets .   T o   en h an ce   class if icatio n   p er f o r m an ce ,   e n s em b le  v o tin g   class if ier s   wer p r o p o s ed .   T h f ir s en s em b le  co m b in es  KNN  an d   ML o n   d ataset  I   ( 1 9 5   s am p les)  an d   ac h iev e d   an   ac cu r ac y   o f   9 6 . 4 1 %.  T h e   s ec o n d   co m b in es  KNN  an d   X GB C   o n   d ataset  I I   ( 7 5 6   s am p l es),   ac h iev in g   an   ac cu r ac y   o f   9 7 . 3 5 %.   T h r esu lts   d em o n s tr ate  th at  en s em b le  m o d els  s ig n if ican tly   o u tp e r f o r m   in d iv id u al  class if ier s ,   h ig h l ig h tin g   th p o ten tial   o f   AI - b ased   v o tin g   s tr ateg ies  f o r   ac c u r ate  a n d   ea r ly   d etec tio n   o f   PD  u s in g   v o c al  b io m ar k er s   [ 3 0 ] Nev er th eless ,   en s em b le  ap p r o ac h es  o f te n   r ed u ce   m o d el  in ter p r etab ilit y ,   wh ic h   r em ain s   cr itical  co n s id er atio n   f o r   clin ical  d ec i s io n - m ak in g .   T h wo r k   p r esen ts   co m p r e h en s iv s tu d y   em p lo y in g   ML   an d   DL   tech n iq u es  to   d etec PD   u s in g   v o ice  s ig n al  f e atu r es.  I t   u tili ze s   d ata  p r ep r o ce s s in g   m eth o d s   in clu d in g   SMOT E   to   ad d r e s s   class   im b alan ce ,   SelectKBe s f o r   f ea tu r s elec tio n ,   an d   R an d o m ized Sear ch C f o r   h y p er p a r am eter   tu n i n g .   Var io u s   class if ier s   s u ch   as  Ker n el  SVM   ( KSVM) ,   RF d ec is io n   tr ee   ( DT ) ,   k - NN ,   an d   f ee d - f o r war d   n eu r al   n e two r k   ( FNN)   wer e   ev alu ated .   Am o n g   th em ,   th F NN  m o d el  ac h iev ed   th h ig h e s class if icatio n   ac cu r ac y   o f   9 9 . 1 1 %,  f o llo wed   b y   KSVM  with   9 5 . 8 9 %.  T h e   s tu d y   em p h asizes  th e f f ec tiv en e s s   o f   DL   m o d els,  p a r ticu lar ly   FNN,   in   ca p tu r i n g   s u b tle  v o ca im p air m en ts   ass o ciate d   with   PD.  I f u r th er   h ig h lig h ts   th v iab ilit y   o f   v o ice - b ased ,   n o n - in v asiv e   d iag n o s tic  s y s tem s   as   p r o m is in g   alter n ativ to   co n v en t io n al  clin ical  m eth o d s ,   o f f er i n g   f aster   an d   m o r e   ac ce s s ib le  ea r ly   d etec tio n   o f   P D   [ 3 1 ] .   Desp ite  th eir   h ig h   ac c u r ac y ,   DL   m o d els o f ten   lac k   tr an s p ar en cy ,   p o s in g   ch allen g es f o r   r eg u lato r y   ap p r o v al  an d   clin ical  tr u s t.   T h is   th o r o u g h   s y s tem atic  r ev i ew’ s   o b jectiv is   to   c o m p ile  th b o d y   o f   r esear c h   o n   th e   u s o f   AI ,   ML ,   an d   DL   in   th e   d ia g n o s is   an d   tr ea tm e n o f   PD.   W d escr ib e   th is s u es,  id e n tify   p o s s ib le  r esear ch   d ir ec tio n s   f o r   th ese  tech n o lo g i es,  th r esu lts   o f   AI   m o d els,  an d   th ch allen g es  f ac e d   d u r i n g   th eir   d ep lo y m en t.   Ov er all,   wh ile  m an y   m o d els  ac h iev e   h ig h   d iag n o s tic  p er f o r m an ce   u n d er   ex p er im en tal   co n d itio n s ,   is s u es  r elate d   to   d ataset  h eter o g en eit y ,   in ter p r etab ilit y ,   co s t,  an d   r eg u lato r y   v alid atio n   r em ain   k ey   b ar r ie r s   to   r ea l - wo r ld   clin ical  im p lem en tatio n .   co m p ar ativ s u m m ar y   o f   AI   an d   ML /DL - b ased   PD  p r ed ictio n   s tu d ies  is   p r o v id ed   i n   T ab le  1 .   Stu d ies  f o cu s in g   o n   d if f e r en t   ty p es  an d   s u b t y p es  o f   PD   a r s u m m ar ized   in   T ab le  2 .   R esear ch   ad d r ess in g   d iag n o s is -   an d   tr ea tm en t - o r ie n ted   AI   ap p r o ac h es  f o r   PD   is   p r esen ted   in   T ab le  3 .   Gen er al  PD   r esear ch   em p lo y in g   AI   tech n i q u es is   s u m m ar ized   in   T a b le  4 .       T ab le  1 .   AI   a n d   ML /DL   tech n iq u es f o r   Par k i n s o n s   di s ea s p r ed ictio n   p ap er s   A u t h o r   C a t e g o r i e s   M e t h o d s   D a t a s e t   A c c   ( %)   R e f e r e n c e   Y e a r   B a b i t a   M a j h i   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   V G G 1 6 ,   D e n seN e t ,   I n c e p t i o n V 3   M R I _ S P EC T,   P D _ M R I _ S P EC T   9 9   t o   1 0 0   [ 2 7 ]   2 0 2 4   S o u r a b a r n a   R o y   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   S V M ,   M LP,   C N N ,   LST M ,   R e sN e t V G G 1 9 ,   I n c e p t i o n V 3 ,   ANN   P P M I ,   H a n d P D ,   G Y EN N O ,   U C I ,   A I B L   9 3 . 4 6   [ 2 1 ]   2 0 2 4   K e s e r w a n i   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   C N N   P D _ R e v i e w ,   P D _ C o mb i n e d   7 5 . 5 6   t o   9 9 . 4 9   [ 2 0 ]   2 0 2 4   M o h a me d   S h a b a n   e t   a l .   U n su p e r v i s e d   a n d   s u p e r v i se d   A N N ,   K N N ,   LSTM   EEG ,   M R I   ( D TI ,   S W I ) ,   S p e e c h   ( O x f o r d ,   I st a n b u l )   9 9 . 9 9   [ 2 6 ]   2 0 2 3   A d i t i   G o v i n d u   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   S V M ,   K N N ,   LR   M D V P   a u d i o   d a t a se t   ( f r o m PP M I   a n d   U C I )   9 1 . 8 3   [ 2 ]   2 0 2 3   Li p s i t a   S a h u   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   A N N ,   S V M ,   K N N ,   C N N   C u s t o m_ S p e e c h ,   S p e e c h 7 4 1 _ C u s t o m   9 7 . 4 3   [ 2 4 ]   2 0 2 2   C h a n g q i n   Q u a n   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   LSTM ,   C N N ,   S V M ,   K N N ,   M LP   G Y EN N O _ P D _ S p e e c h   8 4 . 2 9   [ 1 5 ]   2 0 2 1   M o u n i k a   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   C N N ,   K N N ,   R N N   U C I _ P D   -   [ 2 5 ]   2 0 2 1   S i v a r a n j i n i   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   C N N   P P M I _ T2   8 9 . 3   [ 1 2 ]   2 0 2 0   S h u   Li h   O h   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   S V M ,   K N N ,   C N N ,   A N N ,   R N N ,   P S O   U K M _ P D v sH C _ EEG   7 5 . 4   t o   1 0 0   [ 1 6 ]   2 0 2 0   G u p t a   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   S V M   P a H a W _ P D   7 9 . 5 5   [ 1 1 ]   2 0 2 0     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 3 2 2 1   C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l Vo l.  7 ,   No .   1 M ar ch   20 26 :   1 21 - 1 30   128   T ab le  2 .   Stu d ies  ad d r ess in g   ty p es a n d   s u b ty p es  o f   Par k i n s o n s   di s ea s e   A u t h o r   C a t e g o r i e s   M e t h o d s   D a t a s e t   A c c   ( %)   R e f e r e n c e   Y e a r   R e d d y   e t   a l .   S u p e r v i se d   a n d   u n s u p e r v i s e d   l e a r n i n g   A N N ,   C N N ,   R N N ,   S V M   K N N   M u l t i - mo d a l   d a t a   ( P ET,   EEG ,   M R I ,   b i o mar k e r s)   9 1 . 8 3   [ 2 3 ]   2 0 2 4   K h a c h n a o u i   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   C N N ,   A N N ,   K N N ,   S V M ,   R e sN e t ,   V G G .   M u l t i p l e   d a t a se t s (e . g . ,   P P M I ,   PC - G I TA ,   H a n d P D ,   S N U H )   7 5   t o   9 9 . 4 2   [ 1 7 ]   2 0 2 1   El   M a a c h i   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   C N N ,   M LP   P h y s i o N e t   g a i t   i n   PD   d a t a s e t   9 8 . 7   [ 1 0 ]   2 0 2 0       T ab le  3 .   Stu d ies o n   d iag n o s is   an d   tr ea tm en o f   Par k in s o n s   d is ea s e   A u t h o r   C a t e g o r i e s   M e t h o d s   D a t a s e t   A c c   ( %)   R e f e r e n c e   Y e a r   N u sr a t   I sl a e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   S V M ,   K N N ,   C N N ,   M LP   P P M I   d a t a se t .   9 8 . 4 4   [ 2 2 ]   2 0 2 4   S o r a t h i y a   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   S V M ,   K N N ,   R e sN e t ,   D e n seN e t   U C I   PD s p i r a l / w a v e   h a n d w r i t i n g   d a t a s e t s.   9 6 . 6 7   [ 1 ]   2 0 2 4   Al - N e f a i e   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   K N N ,   S V M ,   A d a B o o st ,   R F   U C I   P a r k i n s o n d a t a se t .   95   [ 2 8 ]   2 0 2 4   R a h ma n   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   X G B o o st ,   D N N ,   S V M ,   K N N   U C I   P a r k i n s o n d a t a se t .   95   [ 1 9 ]   2 0 2 3   M r i d h a   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   C N N ,   R N N ,   G A N ,   S V M   LI D C - I D R I ,   LU N A 1 6 ,   N S LT,   T C I A ,   JS R T.   9 6   t o   1 0 0   [ 3 ]   2 0 2 2   W u   W a n g   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   F N N ,   S V M ,   K N N ,   B O O S T_ T R EE   P P M I   d a t a se t .   9 6 . 6 8   [ 7 ]   2 0 2 0   S a l i m   La h m i r i   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   S V M .   U C I   P a r k i n s o n Te l e mo n i t o r i n g   d a t a se t .   9 7 . 0 3   [ 1 4 ]   2 0 1 7   P r a sh a n t h   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   S V M ,   n a ï v e   B a y e s ,   LR   P P M I   d a t a se t .   9 6 . 4 0   [ 1 8 ]   2 0 1 6       T ab le  4 .   Gen e r al  Par k in s o n s   d is ea s r esear ch   A u t h o r   C a t e g o r i e s   M e t h o d s   D a t a s e t   A c c   ( %)   R e f e r e n c e   Y e a r   M d .   A r i f u l   I sl a m   e t   a l .   S u p e r v i se d   a n d   u n s u p e r v i s e d   l e a r n i n g   S V M ,   K N N ,   R N N ,   C N N ,   LST M   U C I ,   P P M I ,   H a n d P D ,   P D M u l t i M C .   1 0 0   [ 6 ]   2 0 2 4   S r i n i v a s a n   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   F N N ,   S V M ,   K N N ,   DT   U C I   P a r k i n s o n d a t a se t .   9 9 . 1 1   [ 3 1 ]   2 0 2 4   S h a w k i   S a l e h   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   K N N ,   M LP,   S V M ,   X G B O O S T,   A d a B o o st   C EST  M R I   d a t a se t   ( si mu l a t e d   +   r a t   b r a i n ).   9 7 . 3 5   [ 3 0 ]   2 0 2 4   Li n   C h e n   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   U - N ET   P P M I ,   h a n d P D ,   G Y EN N O ,   U C I ,   A I B L.   84   [ 2 9 ]   2 0 2 4   M o h t a s h i m   M i a n   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   C N N ,   R N N ,   A N N ,   LSTM   N / A   N / A   [ 8 ]   2 0 2 4   G u n j a n   P a h u j a   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   S V M ,   A N N ,   K N N   P a r k i n s o n v o i c e   d a t a se t .   9 5 . 8 9   [ 4 ]   2 0 2 1   V o j t e c h   I l l n e r   e t   a l .   S u p e r v i se d   l e a r n i n g   S i g n a l   p r o c e ss i n g / f e a t u r e   e x t r a c t i o n   C z e c h   s mar t p h o n e   P D   s p e e c h   d a t a se t .   95   [ 9 ]   2 0 2 0   S o l a n a - La v a l l e   e t   a l .   S u p e r v i se d   a n d   u n s u p e r v i s e d   l e a r n i n g   K N N ,   M LP,   S V M ,   RF   I st a n b u l   P D   s p e e c h   d a t a se t .   9 4 . 7   [ 5 ]   2 0 2 0   D e l i c   e t   a l .   N / A   R N N ,   C N N ,   D N N ,   LSTM ,   G A N s   N / A   N / A   [ 1 3 ]   2 0 1 9       5.   L I M I T AT I O NS A N F UT U RE   DIR E C T I O N S   D e s p i t e   e n c o u r ag i n g   o u t c o m e s ,   t h e r e   a r e   a   n u m b e r   o f   o b s t a c l e s   t o   cl i n i c a a d o p t io n .   P h y s i c i an   t r u s t   i s   h a m p e r e d   b y   t h e   r e s t r i c t e d   in t e r p r e ta b i l i ty   o f   th m o d e l.   R e p ea t a b i l i ty   i s   h a m p e r e d   b y   d a t a s e b i a s   a n d   l a ck   o f   u n i f o r m i ty .   F u r th e r m o r e ,   r e a l - t i m co n n e c t i o n   w i th   m o b i l e   o r   w e ar a b le   p la t f o r m s   i s   e s s e n t i a f o r   o n g o in g   m o n i to r in g   b u h a s   n o t   r e c e i v e d   en o u g h   at t e n t i o n .   F u tu r e   r e s e a r ch   s h o u l d   p r io r i t i ze   t h d e v e lo p m e n o f   d ep l o y ab l e   a n d   c l i n i c a ll y   v a l i d a t e d   A I   s y s t e m s   t h r o u g h   t h u s e   o f   s t a n d ar d i ze d   a n d   p u b li c l y   a v a i la b l d a ta s e t s   t o   im p r o v e   r e p r o d u c ib i l i ty   an d   c r o s s - s t u d y   co m p a r ab i l i t y .   I n   ad d i t io n ,   i n c o r p o r a t in g   ex p l a in ab i l i t y   f r a m e wo r k s   s u c h   a s   S H A P   a n d   L I M E   co u ld   en h an c e   m o d el   t r a n s p ar e n c y   an d   p h y s i c ia n   tr u s t .   T h e   in t e g r a t io n   o f   m u lt i m o d a l   d a t f u s i o n   t e c h n i q u e s ,   c o m b i n in g   s p e e ch ,   im a g in g ,   s e n s o r ,   a n d   c l i n ic a l   d a t a ,   m ay   f u r t h er   i m p r o v e   d i ag n o s t i c   r o b u s t n es s .   L o n g i tu d in a l   m o n i t o r i n g   u s i n g   w e a r a b l a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l     I SS N:   2722 - 3 2 2 1       A d va n ce s   in   P a r kin s o n s   d is ea s d ia g n o s is   a n d   tr ea tmen t u s in g   a r tifi cia l in tellig en ce :   …  ( Meh r   A li Qa s imi)   129   m o b i le   h ea l t h   t ec h n o lo g i e s   s h o u ld   a l s o   b e x p l o r e d   to   ca p t u r e   d i s ea s e   p r o g r e s s i o n   o v e r   t im e .   F in a l l y ,   s e a m l e s s   i n t eg r a t io n   o f   A I   s y s t e m s   i n to   e x i s t i n g   h e a l th c ar e   w o r k f l o w s   i s   e s s e n t i a t o   s u p p o r r e a l - w o r l d   c l i n i c a l   d e c i s i o n - m a k in g   a n d   a d o p t i o n .       6.   CO NCLU SI O N   AI ,   i n c l u d i n g   M L   a n d   D L ,   i s   r a p i d l y   t r a n s f o r m i n g   t h e   d i a g n o s i s ,   m o n i t o r i n g ,   a n d   m a n a g e m e n t   o f   PD .   A I - d r i v e n   d i a g n o s t i c   t o o l s   h a v e   d e m o n s t r a t e d   i m p r e s s i v e   a c c u r a c y   a c r o s s   d i v e r s e   m o d a l i t i e s   s u c h   a s   s p e e c h ,   h a n d w r i t i n g ,   g a i t   a n a l y s i s ,   n e u r o i m a g i n g ,   a n d   E E G ,   w i t h   s o m e   m o d e l s   e x c e e d i n g   9 5 a c c u r a c y .   T h e s e   a d v a n c e m e n t s   e n a b l e   e a r l i e r   d e t e c t i o n   a n d   m o r e   p e r s o n a l i z e d   t r e a t m e n t   s t r a t e g i e s ,   p a v i n g   t h e   w a y   f o r   i m p r o v e d   p a t i e n t   o u t c o m e s .   A l t h o u g h   t h i s   r e v i e w   d o e s   n o t   i n t r o d u c e   n e w   e x p e r i m e n t a l   r e s u l t s   o r   a   q u a n t i t a t i v e   m e t a - a n a l y s i s ,   i t   p r o v i d e s   a   s t r u c t u r e d   a n d   c r i t i c a l   s y n t h e s i s   o f     AI - b a s e d   PD   r e s e a r c h .   F u t u r e   r e s e a r c h   s h o u l d   p r i o r i t i z e   c l i n i c a l l y   v a l i d a t e d ,   i n t e r p r e t a b l e ,   a n d   r e p r o d u c i b l e   A I   m o d e l s ,   s u p p o r t e d   b y   l o n g i t u d i n a l   a n d   m u l t i - c e n t e r   d a t a s e t s ,   t o   b r i d g e   t h e   g a p   b e t w e e n   e x p e r i m e n t a l   s u c c e s s   a n d   r e a l - w o r l d   d e p l o y m e n t .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   A .   S o r a t h i y a ,   J.  M e h t a ,   H .   R a t h o d ,   a n d   N .   M a r a t h e ,   E a r l y   d e t e c t i o n   o f   P a r k i n s o n d i s e a s e   u s i n g   ma c h i n e   a n d   d e e p   l e a r n i n g   mo d e l s ,   P ro c e e d i n g o f   t h e   1 6 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   El e c t ro n i c s ,   C o m p u t e rs  a n d   Ar t i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   ( EC AI ) ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / EC A I 6 1 5 0 3 . 2 0 2 4 . 1 0 6 0 7 4 8 2 .   [ 2 ]   A .   G o v i n d u   a n d   S .   P a l w e ,   E a r l y   d e t e c t i o n   o f   P a r k i n s o n d i s e a s e   u s i n g   ma c h i n e   l e a r n i n g ,   Pr o c e d i a   C o m p u t e r S c i e n c e ,   v o l .   2 1 8 ,   p p .   2 4 9 2 6 1 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o c s.2 0 2 3 . 0 1 . 0 0 7 .   [ 3 ]   M .   F .   M r i d h a   e t   a l . ,   A   c o m p r e h e n s i v e   s u r v e y   o n   t h e   p r o g r e ss,   p r o c e ss,   a n d   c h a l l e n g e o f   l u n g   c a n c e r   d e t e c t i o n   a n d   c l a ss i f i c a t i o n ,   J o u r n a l   o f   H e a l t h c a r e   En g i n e e ri n g ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 2 2 / 5 9 0 5 2 3 0 .   [ 4 ]   G .   P a h u j a   a n d   T .   N .   N a g a b h u sh a n ,   A   c o m p a r a t i v e   s t u d y   o f   e x i s t i n g   mac h i n e   l e a r n i n g   a p p r o a c h e s   f o r   P a r k i n so n d i s e a s e   d e t e c t i o n ,   I ETE  J o u r n a l   o f   Re s e a rc h ,   v o l .   6 7 ,   n o .   1 ,   p p .   4 1 4 ,   J a n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 0 / 0 3 7 7 2 0 6 3 . 2 0 1 8 . 1 5 3 1 7 3 0 .   [ 5 ]   G .   S . -   L a v a l l e ,   J. - C .   G . -   H e r n á n d e z ,   a n d   R .   R . -   R o mero ,   A u t o m a t i c   P a r k i n so n   d i se a se   d e t e c t i o n   a t   e a r l y   s t a g e s   a a   p r e - d i a g n o si s   t o o l   b y   u si n g   c l a ss i f i e r a n d   a   s m a l l   se t   o f   v o c a l   f e a t u r e s,   Bi o c y b e r n e t i c s   a n d   Bi o m e d i c a l   E n g i n e e r i n g ,   v o l .   4 0 ,   n o .   1 ,     p p .   5 0 5 5 1 6 ,   J a n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b b e . 2 0 2 0 . 0 1 . 0 0 3 .   [ 6 ]   M .   A .   I sl a m,  M .   Z .   H .   M a j u m d e r ,   M .   A .   H u sse i n ,   K .   M .   H o ssa i n ,   a n d   M .   S .   M i a h ,   A   r e v i e w   o f   ma c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms  f o r   P a r k i n so n d i sea s e   d e t e c t i o n   u s i n g   h a n d w r i t i n g   a n d   v o i c e   d a t a s e t s ,   H e l i y o n ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 ,   F e b .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . h e l i y o n . 2 0 2 4 . e 2 5 4 6 9 .   [ 7 ]   W .   W a n g ,   J.  Le e ,   F .   H a r r o u ,   a n d   Y .   S u n ,   Ea r l y   d e t e c t i o n   o f   P a r k i n s o n d i s e a s e   u si n g   d e e p   l e a r n i n g   a n d   m a c h i n e   l e a r n i n g ,   I EEE  A c c e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   1 4 7 6 3 5 1 4 7 6 4 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ESS . 2 0 2 0 . 3 0 1 6 0 6 2 .   [ 8 ]   S .   M .   M i a n ,   M .   S .   K h a n ,   M .   S h a w e z ,   a n d   A .   K a u r ,   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   ( A I ) ,   mac h i n e   l e a r n i n g   ( M L)   &   d e e p   l e a r n i n g   ( D L) :   a   c o m p r e h e n si v e   o v e r v i e w   o n   t e c h n i q u e s,   a p p l i c a t i o n a n d   r e se a r c h   d i r e c t i o n s ,   2 n d   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   S u s t a i n a b l e   C o m p u t i n g   a n d   S m a rt   S y s t e m s   ( I C S C S S )   Pro c e e d i n g s ,   p p .   1 4 0 4 1 4 0 9 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S C S S 6 0 6 6 0 . 2 0 2 4 . 1 0 6 2 5 1 9 8 .   [ 9 ]   V .   I l l n e r ,   P .   S o v k a ,   a n d   J .   R u sz ,   V a l i d a t i o n   o f   f r e e l y - a v a i l a b l e   p i t c h   d e t e c t i o n   a l g o r i t h m a c r o ss  v a r i o u s n o i s e   l e v e l i n   a sse ssi n g   sp e e c h   c a p t u r e d   b y   s mart p h o n e   i n   P a r k i n s o n d i s e a s e ,   Bi o m e d i c a l   S i g n a l   Pro c e ss i n g   a n d   C o n t ro l ,   v o l .   5 8 ,   A p r .   2 0 2 0 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b s p c . 2 0 1 9 . 1 0 1 8 3 1 .   [ 1 0 ]   I .   El   M a a c h i ,   G . - A .   B i l o d e a u ,   a n d   W .   B o u a c h i r ,   D e e p   1 D - c o n v n e t   f o r   a c c u r a t e   P a r k i n so n   d i s e a s e   d e t e c t i o n   a n d   s e v e r i t y   p r e d i c t i o n   f r o m   g a i t ,   E x p e rt   S y st e m s   w i t h   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   1 4 3 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e sw a . 2 0 1 9 . 1 1 3 0 7 5 .   [ 1 1 ]   U .   G u p t a ,   H .   B a n sa l ,   a n d   D .   J o sh i ,   A n   i mp r o v e d   se x - sp e c i f i c   a n d   a g e - d e p e n d e n t   c l a ssi f i c a t i o n   m o d e l   f o r   P a r k i n s o n d i a g n o s i s   u si n g   h a n d w r i t i n g   me a su r e me n t ,   C o m p u t e M e t h o d a n d   Pr o g ra m i n   B i o m e d i c i n e ,   v o l .   1 8 9 ,   J u n .   2 0 2 0 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c mp b . 2 0 1 9 . 1 0 5 3 0 5 .   [ 1 2 ]   S .   S i v a r a n j i n i   a n d   C .   M .   S u j a t h a ,   D e e p   l e a r n i n g   b a s e d   d i a g n o si s   o f   P a r k i n s o n d i s e a se   u si n g   c o n v o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r k ,   Mu l t i m e d i a   T o o l a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   7 9 ,   n o .   2 1 2 2 ,   p p .   1 5 4 6 7 1 5 4 7 9 ,   J u n .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 0 4 2 - 0 1 9 - 7 4 6 9 - 8.   [ 1 3 ]   V .   D e l i ć   e t   a l . ,   S p e e c h   t e c h n o l o g y   p r o g r e ss  b a se d   o n   n e w   ma c h i n e   l e a r n i n g   p a r a d i g m,”   C o m p u t a t i o n a l   I n t e l l i g e n c e   a n d   N e u ro s c i e n c e ,   p p .   1 1 9 ,   J u n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 5 / 2 0 1 9 / 4 3 6 8 0 3 6 .   [ 1 4 ]   S .   La h mi r i ,   P a r k i n s o n d i s e a s e   d e t e c t i o n   b a se d   o n   d y sp h o n i a   m e a s u r e men t s,   P h y si c a   A:   S t a t i s t i c a l   M e c h a n i c a n d   i t s   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   4 7 1 ,   p p .   9 8 1 0 5 ,   A p r .   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p h y sa. 2 0 1 6 . 1 2 . 0 0 9 .   [ 1 5 ]   C .   Q u a n ,   K .   R e n ,   a n d   Z.   L u o ,   A   d e e p   l e a r n i n g   b a se d   me t h o d   f o r   P a r k i n s o n d i s e a se  d e t e c t i o n   u si n g   d y n a mi c   f e a t u r e o f   sp e e c h ,   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   9 ,   p p .   1 0 2 3 9 1 0 2 5 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C E S S . 2 0 2 1 . 3 0 5 1 4 3 2 .   [ 1 6 ]   S .   L.   O h   e t   a l . ,   A   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h   f o r   P a r k i n s o n s   d i s e a se   d i a g n o s i s   f r o m   EEG   si g n a l s ,   N e u r a l   C o m p u t i n g   a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   3 2 ,   n o .   1 5 ,   p p .   1 0 9 2 7 1 0 9 3 3 ,   A u g .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 5 2 1 - 0 1 8 - 3 6 8 9 - 5.   [ 1 7 ]   H .   K h a c h n a o u i ,   R .   M a b r o u k ,   a n d   N .   K h l i f a ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g   f o r   c l i n i c a l   d a t a   a n d   P ET / S P EC T   i m a g i n g   i n   p a r k i n so n d i s e a s e :   a   r e v i e w ,   I ET I m a g e   Pr o c e ssi n g ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 6 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 4 9 / i e t - i p r . 2 0 2 0 . 1 0 4 8 .   [ 1 8 ]   R .   P r a s h a n t h ,   S .   D .   R o y ,   P .   K .   M a n d a l ,   a n d   S .   G h o s h ,   H i g h - a c c u r a c y   d e t e c t i o n   o f   e a r l y   P a r k i n s o n d i sea se  t h r o u g h   m u l t i m o d a l   f e a t u r e a n d   m a c h i n e   l e a r n i n g ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   Me d i c a l   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   9 0 ,   p p .   1 3 2 1 ,   Ju n .   2 0 1 6 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j m e d i n f . 2 0 1 6 . 0 3 . 0 0 1 .   [ 1 9 ]   S .   R a h ma n ,   M .   H a s a n ,   A .   K .   S a r k a r ,   a n d   F .   K h a n ,   C l a ss i f i c a t i o n   o f   P a r k i n s o n s   d i se a se   u s i n g   s p e e c h   si g n a l   w i t h   mac h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h e s,   E u r o p e a n   J o u r n a l   o f   El e c t ri c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t e S c i e n c e ,   v o l .   7 ,   n o .   2 ,     p p .   2 0 2 7 ,   M a r .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 2 4 0 1 8 / e j e c e . 2 0 2 3 . 7 . 2 . 4 8 8 .   [ 2 0 ]   P .   K .   K e s e r w a n i ,   S .   D a s,  a n d   N .   S a r k a r ,   A   c o m p a r a t i v e   s t u d y :   p r e d i c t i o n   o f   p a r k i n so n d i s e a s e   u si n g   ma c h i n e   l e a r n i n g ,   d e e p   l e a r n i n g   a n d   n a t u r e   i n s p i r e d   a l g o r i t h m,   Mu l t i m e d i a   T o o l a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   8 3 ,   n o .   2 7 ,   p p .   6 9 3 9 3 6 9 4 4 1 ,   Ja n .   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 0 4 2 - 024 - 1 8 1 8 6 - z.   [ 2 1 ]   S .   R o y ,   T .   P a l ,   a n d   S .   D e b b a r ma ,   A   c o m p a r a t i v e   a n a l y si o f   a d v a n c e d   mac h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms   t o   d i a g n o se   P a r k i n so n s   d i s e a se ,   Pr o c e d i a   C o m p u t e S c i e n c e ,   v o l .   2 3 5 ,   p p .   1 2 2 1 3 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o c s. 2 0 2 4 . 0 4 . 0 1 5 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 7 2 2 - 3 2 2 1   C o m p u t Sci  I n f   T ec h n o l Vo l.  7 ,   No .   1 M ar ch   20 26 :   1 21 - 1 30   130   [ 2 2 ]   N .   I sl a m,   M .   S .   A .   T u r z a ,   S .   I .   F a h i m,  a n d   R .   M .   R a h m a n ,   A d v a n c e d   P a r k i n s o n s   d i se a se   d e t e c t i o n :   a   c o mp r e h e n s i v e   a r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   a p p r o a c h   u t i l i z i n g   c l i n i c a l   a ss e ssm e n t   a n d   n e u r o i ma g i n g   s a mp l e s,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   C o g n i t i v e   C o m p u t i n g   i n   En g i n e e ri n g ,   v o l .   5 ,   p p .   1 9 9 2 2 0 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i j c c e . 2 0 2 4 . 0 5 . 0 0 1 .   [ 2 3 ]   A .   R e d d y   e t   a l . ,   A r t i f i c i a l   i n t e l l i g e n c e   i n   P a r k i n s o n d i s e a se :   e a r l y   d e t e c t i o n   a n d   d i a g n o st i c   a d v a n c e me n t s,”   Ag e i n g   Re s e a r c h   Re v i e w s ,   v o l .   9 9 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a r r . 2 0 2 4 . 1 0 2 4 1 0 .   [ 2 4 ]   L.   S a h u ,   R .   S h a r m a ,   I .   S a h u ,   M .   D a s,  B .   S a h u ,   a n d   R .   K u m a r ,   Ef f i c i e n t   d e t e c t i o n   o f   P a r k i n s o n d i s e a s e   u s i n g   d e e p   l e a r n i n g   t e c h n i q u e o v e r   m e d i c a l   d a t a ,   Ex p e r t   S y s t e m s ,   v o l .   3 9 ,   n o .   3 ,   M a r .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 1 1 / e x s y . 1 2 7 8 7 .   [ 2 5 ]   P .   M o u n i k a   a n d   S .   G .   R a o ,   M a c h i n e   l e a r n i n g   a n d   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l s   f o r   d i a g n o si s   o f   P a r k i n so n d i sea se :   a   p e r f o r m a n c e   a n a l y si s ,   Pr o c e e d i n g s o f   t h e   5 t h   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   I - S MA C   ( I o T   i n   S o c i a l ,   M o b i l e ,   An a l y t i c a n d   C l o u d ) ,   p p .   3 8 1 3 8 8 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I - S M A C 5 2 3 3 0 . 2 0 2 1 . 9 6 4 0 6 3 2 .   [ 2 6 ]   M .   S h a b a n ,   D e e p   l e a r n i n g   f o r   P a r k i n so n d i s e a s e   d i a g n o s i s:   a   s h o r t   su r v e y ,   C o m p u t e rs ,   v o l .   1 2 ,   n o .   3 ,   M a r .   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / c o mp u t e r s1 2 0 3 0 0 5 8 .   [ 2 7 ]   B .   M a j h i   e t   a l . ,   A n   i m p r o v e d   me t h o d   f o r   d i a g n o s i o f   P a r k i n s o n d i s e a se   u si n g   d e e p   l e a r n i n g   m o d e l s   e n h a n c e d   w i t h   met a h e u r i s t i c   a l g o r i t h m,   B MC   Me d i c a l   I m a g i n g ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 ,   Ju n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 8 6 / s 1 2 8 8 0 - 024 - 0 1 3 3 5 - z.   [ 2 8 ]   A .   H .   A l - N e f a i e ,   T.   H .   H .   A l d h y a n i ,   a n d   D .   K o u n d a l ,   D e v e l o p i n g   s y st e m - b a se d   v o i c e   f e a t u r e s   f o r   d e t e c t i n g   P a r k i n so n s   d i se a s e   u si n g   ma c h i n e   l e a r n i n g   a l g o r i t h ms,   J o u r n a l   o f   D i s a b i l i t y   Re se a r c h ,   v o l .   3 ,   n o .   1 ,   J a n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 5 7 1 9 7 / JD R - 2 0 2 4 - 0 0 0 1 .   [ 2 9 ]   L.   C h e n   e t   a l . ,   A c c e l e r a t i n g   m u l t i p o o l   C EST   M R I   o f   P a r k i n s o n d i se a se  u si n g   d e e p   l e a r n i n g b a se d   Z‐ sp e c t r a l   c o m p r e sse d   sen s i n g ,   Ma g n e t i c   Re s o n a n c e   i n   Me d i c i n e ,   Ju l .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 2 / mr m . 3 0 2 3 3 .   [ 3 0 ]   S .   S a l e h ,   B .   C h e r r a d i ,   O .   E l   G a n n o u r ,   S .   H a mi d a ,   a n d   O .   B o u a t t a n e ,   P r e d i c t i n g   p a t i e n t w i t h   P a r k i n s o n d i sea s e   u si n g   ma c h i n l e a r n i n g   a n d   e n s e m b l e   v o t i n g   t e c h n i q u e ,   M u l t i m e d i a   T o o l a n d   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   8 3 ,   n o .   1 1 ,   p p .   3 3 2 0 7 3 3 2 3 4 ,   S e p .   2 0 2 3 ,     d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 0 4 2 - 023 - 1 6 8 8 1 - x.   [ 3 1 ]   S .   S r i n i v a sa n ,   P .   R a ma d a ss,  S .   K .   M a t h i v a n a n ,   K .   P .   S e l v a m,  B .   D .   S h i v a h a r e ,   a n d   M .   A .   S h a h ,   D e t e c t i o n   o f   P a r k i n s o n   d i s e a s e   u si n g   m u l t i c l a ss   ma c h i n e   l e a r n i n g   a p p r o a c h ,   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   Ju n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s 4 1 5 9 8 - 024 - 6 4 0 0 4 - 9.       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Mehr  Ali  Q a sim i           is  a   M a st e d e g re e   stu d e n i n   Co m p u ter  En g i n e e rin g   a S e lcu k   u n i v e rsity ,   w h e re   h e   c u rre n tl y   se rv e a a n   a ss i sta n p ro fe s so in   t h e   De p a rtme n o f   In fo rm a ti o n   S y ste m   a Ba d a k h s h a n   Un i v e rsity   Af g h a n istan .   His   m a ste d e g re e   fo c u se d   o n   d e v e lo p in g   a rti ficia l   in tel li g e n c e   t e c h n iq u e fo r   id e n ti fy i n g   d ise a se .   He   h a p u b li sh e d   d i ffe re n t   p a p e rs  in   AI  a n d   d ise a se   d e tec ti o n .   H e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il q 1 . m e h ra li @g m a il . c o m   o r   q . m e h ra li @y a h o o . c o m .         ley h a   Yıl m a z   Ac a r           is  a   P h . D.  h o ld e r   in   Co m p u ter   En g in e e rin g   fro m   S e lçu k   Un iv e rsity ,   wh e re   sh e   c u rre n tl y   se rv e a a n   a ss istan p ro fe ss o in   th e   De p a rtme n o f   Co m p u ter  E n g i n e e rin g   wit h in   t h e   F a c u lt y   o Tec h n o l o g y .   S h e   h a a u th o re d   stu d ies ,   in   t h e   field o f   a rti ficia i n telli g e n c e ,   b io m e d ica ima g e   p ro c e ss in g ,   a n d   m a c h i n e   lea rn i n g / d e e p   lea rn in g   a lg o rit h m s.  S h e   c o n ti n u e to   w o rk   o n   AI - b a se d   m e d ica d iag n o stic  a p p r o a c h e s.  Sh c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il z u ley h a y il m a z @s e lcu k . e d u . tr .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.