Katsausartikkelin «Pemberton HG, Zaki LAM, Goodkin O ym. Technical an...»1 tarkoituksena oli arvioida muistipotilaan magneettikuvauksen (MK) automaattiseen volymetriseen analysointiin tarkoitettuja ohjelmistoja ja helpottaa niiden kliinistä käyttöönottoa. Tutkimukseen otettiin mukaan viranomaisten kliiniseen käyttöön hyväksymiä (CE class I/II tai FDA 510(k) hyväksyntä) analyysiohjelmistoja ja arvioitiin niiden tekniseen ja kliiniseen validointiin liittyviä julkaistuja taustatietoja. Ohjelmistoja ovat kehittäneet useat eri yritykset, ja kussakin ohjelmistossa on lukuisia erilaisia analyysiominaisuuksia. Kaikissa mukaan otetuissa ohjelmistoissa oli mukana aivolohkojen ja hippokampusten volymetria-analyysi. 10 ohjelmistossa oli mahdollisuus tehdä sekä poikkileikkaus- että pitkittäisiä analyysejä. Kaikissa mukaan otetuissa ohjelmistoissa oli käytettävissä normatiivinen referenssidata, joissa datasetin koko vaihteli välillä ≈ 100 – ≈ 8 000 ja ikähaarukka välillä 20–90 vuotta. Yhteensä analyysiohjelmistoja oli tarjolla 17 kpl. Näistä 11 ohjelmistosta oli julkaistu teknisiä validaatiotietoja, mutta ainoastaan 4 yrityksen ohjelmistosta (CorTecs.ai, jung diagnostics, Brainreader, Combinostics) oli julkaistu kliiniseen validointiin liittyviä tutkimuksia dementiapotilailla, ja 3 yrityksen ohjelmistosta tutkimuksia muissa neurodegeneratiivisissa sairauksissa. Kliinisissä validaatiotutkimuksissa oli raportoitu parantunutta diagnostista osuvuutta, ennustearvoa, erotusdiagnostista osuvuutta ja luotettavuutta.
Johtopäätöksenä todettiin, että muistipotilaiden rakenteellisen MK:n automaattiseen kvantitatiiviseen analyysiin tarkoitetuista ohjelmistoista tarvitaan lisää tutkimustietoa kliinisestä validoinnista, käytännön työvirtaan integroinnista ja kliinisestä käyttökelpoisuudesta.
Tutkimuksessa «Pemberton HG, Goodkin O, Prados F ym. Automated qu...»2 selvitettiin aivojen alueellisten volymetriatietojen kvantitatiivisen raportoinnin käyttökelpoisuutta muistipotilailla (16 AT, 14 FTD, 15 tervettä kontrollia). Tutkimuksessa käytettiin normatiivista dataa (Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative ADNI -tietokannasta, n = 461). Radiologien arvioinnin osuvuutta tutkittiin arvioitaessa aivoatrofiaa ja tunnistettaessa Alzheimerin tauti ja otsaohimolohkorappeuma. Tuloksia vertailtiin kvantitatiivisen raportin (QReport) avulla tehdyn arvion ja visuaalisen arvion välillä. Arviointi tehtiin sokkoutetusti, ja siihen osallistui 9 eri asteisen kokemuksen omaavaa radiologia. Ilman kvantitatiivista raporttia arvioitsijoiden keskimääräinen sensitiivisyys oli 71,5 %, ja raportin ollessa käytettävissä 82,2 %. Kvantitatiivinen raportti paransi kaikilla arvioitsijoilla herkkyyttä tunnistaa aivoatrofia ja Alzheimerin tauti. Kokeneimmilla arvioitsijoilla osuvuus parani 71 %:sta 80 %:iin. Lukijoiden välinen toistettavuus parani hyvästä (ICC 0,886) erinomaiseen (ICC 0,925).
Johtopäätöksenä todettiin, että automaattisten ohjelmistojen käyttäminen voi parantaa MRI-kuvien arvioinnin sensitiivisyyttä, osuvuutta ja arvioitsijoiden välistä toistettavuutta. Hyödyt näyttivät suurimmilta kokeneiden arvioitsijoiden ryhmässä. Ohjelmistojen tarjoamien lisätietojen täysimittainen hyödyntäminen vaatii käyttäjältä kokemusta.
Tutkimuksessa «Hedderich DM, Dieckmeyer M, Andrisan T ym. Normati...»3 arvioitiin takautuvasti MK:sta tehtyjen normatiivisten aivojen tilavuusraporttien diagnostista arvoa potilailla, joilla oli muistisairaus. Aineiston 81 potilaan diagnoosit (18 AT, 22 MCI, 11 posteriorinen kortikaalinen atrofia, 20 frontotemporaalinen dementia, 10 semanttinen dementia) oli asetettu kansainvälisten standardien mukaisesti käyttäen hyväksi taudin kliinistä kulkua, PET-tutkimuksia ja/tai aivo-selkäydinnestenäytteitä. Lisäksi mukana oli terveitä verrokkihenkilöitä. 2 neuroradiologia luokitteli löydökset johonkin 4 atrofiatyypistä: AT-tyyppi, posteriorinen PCA -tyyppi, FTD-tyyppi tai temporaalilohkoihin painottuva SD-tyyppi. Tilavuusraporttien käyttö paransi neurodegeneratiivisen poikkeavuuden tunnistamista siten, että arvioitsijoilla 1 ja 2 sensitiivisyys / spesifisyys oli ilman tilavuusraporttia 66 / 85 % ja 84 / 92 % ja raportin kanssa arvioituna 86 /100 % ja 81 /100 %. Raportin käyttö paransi erotusdiagnostista herkkyyttä otsaohimolohkorappeuman tunnistamisessa merkitsevästi molemmilla neuroradiologeilla. Arvioitsijoiden välinen toistettavuus parani kohtuullisesta (kappa 0,556) erinomaiseen (kappa 0,894).
Johtopäätöksenä oli, että tilavuusraportit tarjoavat arvokasta ja tulkitsijasta riippumatonta informaatiota, joka parantaa neurodegeneratiivisten sairauksien erotusdiagnostiikkaa.
Tutkimuksessa «Bruun M, Koikkalainen J, Rhodius-Meester HFM ym. D...»4 kehitettiin uusia automaattisia analyysimetodeja aivojen atrofiamallin tunnistamiseen, ja erityisenä tarkoituksena oli parantaa otsaohimolohkorappeuman (FTD) diagnostiikkaa. Retrospektiivisesti kerätyssä monikeskuskohortissa otettiin analysoivaksi 1 213 potilaan MRI-tutkimus, jossa potilaiden diagnoosit olivat FTD (116), AT (341), Lewyn kappale -dementia (66), vaskulaarinen dementia (40), muu dementia (104), MCI (229) ja subjektiivinen muistiongelma (317). Automaattisesti segmentoitujen kortikaalisten aivoalueiden normalisoiduista tilavuuksista laskettiin 3 uutta muuttujaa: 1) anterior–posterior-indeksi, 2) asymmetriaindeksi ja 3) vasemman temporaalipoolin indeksi. Anterior–posterior-indeksi erotti FTD:n muista diagnostisista ryhmistä sensitiivisyyden ollessa 59 % ja spesifisyyden 95 %. Asymmetriaindeksi erotteli primäärin progressiivisen afasian ja FTD:n behavioraalisen variantin sensitiivisyyden ollessa 79 % ja spesifisyyden 92 %. Vasemman temporaalipoolin indeksi auttoi erottamaan semanttisen variantin sensitiivisyydellä 82 % ja spesifisyydellä 80 %.
Johtopäätöksenä oli, että uudet indeksit auttavat kliinikoita otsaohimolohkorappeuman diagnostiikassa.
Kommentit
Aivojen kuvantaminen kuuluu muistipotilaan perustutkimuksiin. MK on kuvantamismenetelmänä ensisijainen. Viime vuosina on tullut tarjolle ohjelmistoja, joiden avulla rutiininomaisesta MK:sta voidaan analysoida normatiivisia aivojen tilavuusraportteja. Tutkimuksista voidaan todeta, että tilavuusraportit lisäävät radiologien herkkyyttä tunnistaa eri alueiden aivoatrofia ja parantavat erotusdiagnostiikkaa eri sairauksiin liittyvien atrofiatyyppien välillä. Ohjelmistojen käyttö voi tarkentaa ja yhdenmukaistaa muistipotilaan MK-diagnostiikkaa käytännön kliinisessä työssä. Kliinistä vaikuttavuutta tulee edelleen testata laajemmissa potilasaineistoissa.