Vergelijking van functionele MRI en structurele MRI voor de classificatie van Alzheimer in een vroeg en laat stadium

Het is voor behandeling en medicijnonderzoek van belang om goede biomarkers te vinden voor de ziekte van Alzheimer. Atrofie op structurele MRI scans is zo een biomarker. Functionele connectiviteit (FC) van het Default Mode Network (DMN) via functionele MRI scans kan echter een vroeger waarneembare biomarker zijn. Deze studie heeft dit onderzocht met als hypothesen dat fMRI beter alzheimer kan classificeren dan sMRI in een vroeg stadium, en dat sMRI beter kan classificeren dan fMRI in een laat stadium van alzheimer. Hiervoor is een classificatieanalyse gedaan met als maten voor de structurele MRI: subcorticale volumes, corticale dikte en grijze stof dichtheid (130 predictoren); voor de functionele MRI: functionele connectiviteit van het DMN met 19 andere resting state netwerken, gedefinieerd aan de hand van een Independent Components Analysis (19 predictoren). De classificatieanalyse is gedaan voor zes modellen, waarvan drie voor vroeg stadium en drie voor laat stadium alzheimer....Show moreHet is voor behandeling en medicijnonderzoek van belang om goede biomarkers te vinden voor de ziekte van Alzheimer. Atrofie op structurele MRI scans is zo een biomarker. Functionele connectiviteit (FC) van het Default Mode Network (DMN) via functionele MRI scans kan echter een vroeger waarneembare biomarker zijn. Deze studie heeft dit onderzocht met als hypothesen dat fMRI beter alzheimer kan classificeren dan sMRI in een vroeg stadium, en dat sMRI beter kan classificeren dan fMRI in een laat stadium van alzheimer. Hiervoor is een classificatieanalyse gedaan met als maten voor de structurele MRI: subcorticale volumes, corticale dikte en grijze stof dichtheid (130 predictoren); voor de functionele MRI: functionele connectiviteit van het DMN met 19 andere resting state netwerken, gedefinieerd aan de hand van een Independent Components Analysis (19 predictoren). De classificatieanalyse is gedaan voor zes modellen, waarvan drie voor vroeg stadium en drie voor laat stadium alzheimer. Voor beide stadia zitten in het eerste model de sMRI maten, in het tweede de fMRI maten en in het derde allebei de MRI maten gecombineerd. De steekproef bevatte 249 participanten, waarvan 173 controles en 76 alzheimerpatiënten. De alzheimerpatiënten zijn opgedeeld in vroeg en laat stadium op basis van alzheimerduur en MMSE score en bestond respectievelijk uit 39 en 37 participanten. Uit de resultaten blijkt dat functionele MRI op zichzelf voor zowel vroeg als laat stadium (AUC resp. = 0.46 en 0.71) slechter classificeert dan structurele MRI (AUC resp. = 0.84 en 0.89). Hiermee is de eerste hypothese verworpen en de tweede bevestigd. Opvallend was wel dat het model met zowel structurele als functionele MRI maten beter classificeerde dan structurele MRI op zichzelf voor vroeg stadium data (AUC resp. = 0.86 en 0.84). Hoewel het een kleine verbetering is, suggereert dit wellicht dat FC iets toe kan voegen aan een gecombineerd classificatiemodel voor vroeg stadium alzheimer.Show less

Leiden University Student Repository

Documents

In Collections

Vergelijking van functionele MRI en structurele MRI voor de classificatie van Alzheimer in een vroeg en laat stadium