BIOMIGA: Resultaten van magnetische resonantiebeeldvorming

De Hamburg-gegevens zijn verwerkt zoals hieronder vermeld en zullen worden gebruikt als onafhankelijke dataset voor het genereren van hypothesen. De gegevens van de twee andere locaties (Italië en Spanje) zullen op dezelfde manier worden verwerkt als de dataset van Hamburg:

rs-FMRI

Voorverwerking van de functionele MR-gegevens in rusttoestand volgde de SPM12-pijplijn (//www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm12/) met behulp van slice-tijdcorrectie, heruitlijning, coregistratie met het structurele beeld, normalisatie in MNI-ruimte en afvlakking met een 8 mm ^ 3 Gausiaanse kernel. Gegevens werden verder geanalyseerd met behulp van de CONN-toolbox (https://web.conn-toolbox.org/) waar een 0,003-0,08 Hz temporeel filter en ruisonderdrukking met lineaire regressie van verstorende effecten (witte stof, hersenvocht, beweging) en lineaire detrending. Wij kiezen:

• Lokale homogeniteit (LCOR),
• Globale correlaties (GCOR),
• Op zaad gebaseerde correlaties (SBC): zaad tot voxel en ROI tot ROI met een extra masker van de hypothalamus
• Onafhankelijke componentanalyses (groep-ICA),
• Amplitude van laagfrequente fluctuaties (ALFF)

De berekende statistische vergelijkingen worden hieronder gedefinieerd als primaire en secundaire uitkomsten en omvatten (i) voorspelling van het behandelresultaat (vermindering van hoofdpijndagen) vanaf T0 (verdere PR), (ii) veranderingen tussen T0 en T1, (iii) verschillen tussen gezonde controles en migrainepatiënten op T0 (verder HvsPAT), en (iv) verschillen tussen responders en non-responders op T0 en T1.

In de hypothese die Hamburg-gegevens genereert, werden significante resultaten gevonden bij een drempel van clustergewijs FDR-gecorrigeerde p<0,05 met een ingangsdrempel van voxel-gewijs niet-gecorrigeerde p<0,001, gecorrigeerd voor leeftijd en geslacht:

• LCOR: PR: Twee clusters in de linker laterale occipitale cortex en de rechter temporale fusiforme cortex; HvsPAT: bilaterale thalamus linker frontale operculum.
• SBC Seed to Voxel: PR: Hypothalamus 2 clusters, Sensori Motor Lateral R 1 cluster, Visula Lateral L 1 cluster, Visual Lateral R 3 cluster; HvsPAT: Sensori Motor Lateraal L 5 cluster, Sensori Motor Lateraal R 1 cluster, Sensori Motor Superior 3 cluster, Visueel Mediaal 3 cluster, Visueel Occipitaal 1 cluster, Visueel Lateraal L 4 cluster, Visueel Lateraal R 1 cluster,
• ICA: ICA 5 2 cluster, ICA 16 2 cluster, ICA 28 1 cluster, ICA 34 2 cluster; HvsPAT: ICA 4 3cluster, ICA 6 4 cluster, ICA 14 4 cluster, ICA 18 2 cluster, ICA 27 3 cluster, ICA 29 14 cluster, ICA 33 3 cluster, ICA 36 7 cluster, ICA 38 6 cluster
• Er waren geen significante resultaten voor SBC ROI tot ROI, GCOR en ALFF
• Er waren geen significante resultaten voor de gekozen drempel voor de vergelijkingen tussen responders en non-responders op T0 en T1. Voorlopige resultaten voor lokale en mondiale connectiviteit zijn onlangs gepresenteerd op een wetenschappelijke conferentie.

Om de significante resultaten uit de Hamburg-gegevens te reproduceren, wordt een kleine volume-gecorrigeerde drempel van p<0,05 gekozen. Voor niet-significante resultaten wordt de statistische drempel voor de gegevens van de twee andere locaties ingesteld op voxelsgewijs FWE-gecorrigeerd p<0,05.

MPRAGE Raw T1-images (ook bekend als MPRAGE) werden verwerkt met behulp van de CAT12-toolbox (https://neuro-jena.github.io/cat12-help/) welke zich uitstrekt tot SPM12 (https://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm12/). Voor controles en migrainepatiënten met gegevens van alleen de eerste dag werden de beelden gesegmenteerd in compartimenten van grijze en witte stof en genormaliseerd. Voor patiënten met gegevens van twee dagen werden de gegevens longitudinaal gesegmenteerd. Afbeeldingen van grijze en witte stof werden afgevlakt met een isotrope Gaussische kern van 6 mm3. T-test en F-tests geïmplementeerd in de SPM12-toolbox werden gebruikt om significante verschillen te schatten bij een drempel van clustergewijs correcte p<0,05. Het individuele totale intracraniale volume (TIV), dat ook wordt geschat door de CAT12-toolbox, werd gebruikt als covariabele om te controleren voor verschillende hersengroottes. Leeftijd en geslacht werden indien aangegeven als verdere covariabelen gebruikt. Alle resultaten werden gemaskeerd door grijze of witte stofmaskers die voortkwamen uit een segmentatie van de gemiddelde genormaliseerde T1's van de deelnemers. De statistische drempel voor de hypothesegenererende dataset uit Hamburg werd ingesteld op clustergewijs FDR-gecorrigeerde p<0,05 met een ingangsdrempel van voxelgewijs niet-gecorrigeerde p<0,001. Omdat er geen significante resultaten werden behaald, zal de statistische drempel voor de gegevens van de twee andere locaties worden ingesteld op voxelgewijze FWE-gecorrigeerde p<0,05.

ASL ASL is voor geen van de locaties nog geanalyseerd. Voor de statistieken zullen we Cerebral Perfusion Images gebruiken die afkomstig zijn uit de toolbox ASLtbx (https://www.cfn.upenn.edu/zewang/ASLtbx_manual.pdf). Niettemin moet, aangezien er in Spanje en Italië verschillende beeldvormingsprotocollen beschikbaar waren, eerst een vergelijking van de gelijkheid worden bewezen. Daarom hebben we beide protocollen in de Hamburg-gegevens verkregen. Omdat we hier geen verschillen verwachten, wordt de statistische drempelwaarde ingesteld op voxelsgewijs FWE-gecorrigeerd p<0,05.

Vermogensberekening op basis van MR-gegevens uit Hamburg Vermogensanalyse van de primaire uitkomst "voorspelling van hoofdpijnreductie met metingen van functionele connectiviteit in rusttoestand op basis van fMRI van dag 1", waarvoor rs-fMRI-gegevens van 54 migrainepatiënten van de hypothesegenererende locatie Hamburg werden geanalyseerd met behulp van de CONN-toolbox onthulde dat 37 migrainepatiënten nodig zijn om het resultaat van significante comodulatie in lokale correlatie te reproduceren, gecorrigeerd voor leeftijd en geslacht (80% Power, FWE-gecorrigeerde p<0,05 berekend met PowerMap). Uit eerste kwaliteitscontroles van de gegevens van de andere twee locaties blijkt dat er voldoende gegevens beschikbaar zijn voor reproductie.