BIOMIGA: Wyniki obrazowania metodą rezonansu magnetycznego

Dane z Hamburga zostały przetworzone w sposób opisany poniżej i zostaną wykorzystane jako niezależny zbiór danych do generowania hipotez. Dane z dwóch pozostałych lokalizacji (Włochy i Hiszpania) będą przetwarzane w identyczny sposób jak zbiór danych z Hamburga:

rs-FMRI

Wstępne przetwarzanie danych funkcjonalnych MR w stanie spoczynku przeprowadzono zgodnie z potokiem SPM12 (https://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm12/) z wykorzystaniem korekcji czasu przekroju, ponownego wyrównania i współrejestracji z obrazem strukturalnym, normalizacja do przestrzeni MNI i wygładzanie jądrem Gaussa o rozmiarze 8mm^3. Dane analizowano dalej przy użyciu zestawu narzędzi CONN (https://web.conn-toolbox.org/) gdzie 0,003-0,08 Filtr czasowy Hz i odszumianie z regresją liniową efektów zakłócających (istota biała, płyn mózgowo-rdzeniowy, ruch) i liniowe usuwanie trendu. Wybieramy:

• Lokalna jednorodność (LCOR),
• Korelacje Globalne (GCOR),
• Korelacje oparte na nasionach (SBC): nasiono do woksela i ROI do ROI z dodatkową maską podwzgórza
• Niezależne Analizy Składowe (grupa-ICA),
• Amplituda wahań niskiej częstotliwości (ALFF)

Obliczone porównania statystyczne zdefiniowano poniżej jako wyniki pierwotne i wtórne i obejmują (i) przewidywanie wyniku leczenia (zmniejszenie liczby dni z bólem głowy) na podstawie T0 (dalszy PR), (ii) zmiany między T0 i T1, (iii) różnice między zdrową grupą kontrolną i pacjentów z migreną w T0 (dalej HvsPAT) oraz (iv) różnice pomiędzy osobami odpowiadającymi i niereagującymi w T0 i T1.

W hipotezie generującej dane z Hamburga istotne wyniki przy progu p<0,05 skorygowanym względem klastrów FDR przy progu wejściowym p<0,001 nieskorygowanym względem woksela, po skorygowaniu o wiek i płeć, stwierdzono:

• LCOR: PR: Dwa skupiska w lewej bocznej korze potylicznej i prawej skroniowej korze wrzecionowatej; HvsPAT: obustronne wzgórze, lewe wieczko czołowe.
• SBC z nasion do woksela: PR: skupiska podwzgórza 2, skupiska sensoryczno-motoryczne boczne R 1, skupiska L 1 bocznej Visula, skupiska wzrokowo-boczne R 3; HvsPAT: klaster Sensori Motor Boczny L 5, klaster Sensori Motor Boczny R 1, klaster Sensori Motor Superior 3, klaster Visual Medial 3, klaster Visual Potyliczny 1, klaster Visual Boczny L 4, klaster Visual Boczny R 1,
• ICA: klaster ICA 5 2, klaster ICA 16 2, klaster ICA 28 1, klaster ICA 34 2; HvsPAT: klaster ICA 4 3, klaster ICA 6 4, klaster ICA 14 4, klaster ICA 18 2, klaster ICA 27 3, klaster ICA 29 14, klaster ICA 33 3, klaster ICA 36 7, klaster ICA 38 6
• Nie było znaczących wyników dla SBC ROI do ROI, GCOR i ALFF
• Dla wybranego progu nie uzyskano znaczących wyników w porównaniu pomiędzy osobami odpowiadającymi i niereagującymi w T0 i T1. Wstępne wyniki dotyczące łączności lokalnej i globalnej zostały niedawno zaprezentowane na konferencji naukowej.

Aby odtworzyć istotne wyniki z danych z Hamburga, wybrano mały próg skorygowany o objętość wynoszący p<0,05. W przypadku wyniku nieistotnego próg statystyczny dla danych z dwóch pozostałych ośrodków zostanie ustawiony na p<0,05, skorygowany względem woksela FWE.

Surowe obrazy MPRAGE T1 (znane również jako MPRAGE) zostały przetworzone przy użyciu zestawu narzędzi CAT12 (https://neuro-jena.github.io/cat12-help/) który obejmuje SPM12 (https://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm12/). W przypadku grupy kontrolnej i pacjentów z migreną, których dane dotyczyły tylko pierwszego dnia, obrazy podzielono na przedziały istoty szarej i białej i znormalizowano. W przypadku pacjentów posiadających dane z 2 dni dane podzielono na segmenty podłużne. Obrazy istoty szarej i białej wygładzono izotropowym jądrem Gaussa o wielkości 6 mm3. Do oszacowania istotnych różnic przy progu poprawności skupień p<0,05 wykorzystano testy T i F zaimplementowane w zestawie narzędzi SPM12. Indywidualną całkowitą objętość wewnątrzczaszkową (TIV), którą również szacuje się za pomocą zestawu narzędzi CAT12, wykorzystano jako współzmienną do kontrolowania różnych rozmiarów mózgu. Jeśli wskazano, wiek i płeć zastosowano jako dalsze współzmienne. Wszystkie wyniki zostały zamaskowane maskami istoty szarej lub białej wynikającymi z segmentacji średnich znormalizowanych T1 uczestników. Próg statystyczny dla hipotez generujących zbiór danych z Hamburga ustalono na p<0,05 skorygowany względem klastrów FDR, z progiem wejścia wynoszącym nieskorygowane względem wokseli p<0,001. Ponieważ nie osiągnięto żadnych znaczących wyników, próg statystyczny dla danych z dwóch pozostałych ośrodków zostanie ustalony na p<0,05, skorygowany względem wokseli FWE.

ASL ASL nie był jeszcze analizowany dla żadnego z miejsc. Do statystyk użyjemy obrazów perfuzji mózgowej pochodzących z zestawu narzędzi ASLtbx (https://www.cfn.upenn.edu/zewang/ASLtbx_manual.pdf). Niemniej jednak, ponieważ w Hiszpanii i we Włoszech dostępne były różne protokoły obrazowania, najpierw należy wykazać porównanie równości. Dlatego uzyskaliśmy oba protokoły w danych z Hamburga. Ponieważ nie spodziewamy się tutaj żadnych różnic, próg statystyczny zostanie ustalony na p<0,05, skorygowany względem wokseli FWE.

Obliczenie mocy na podstawie danych MR z Hamburga Analiza mocy pierwotnego wyniku „przewidywanie zmniejszenia bólu głowy na podstawie pomiarów łączności funkcjonalnej w stanie spoczynku na podstawie fMRI z pierwszego dnia”, dla której dane rs-fMRI 54 pacjentów z migreną z ośrodka generującego hipotezy w Hamburgu zostały przeanalizowane przy użyciu zestaw narzędzi CONN ujawnił, że do odtworzenia wyniku istotnej komodulacji w lokalnej korelacji po uwzględnieniu wieku i płci potrzeba 37 pacjentów z migreną (moc 80%, skorygowane FWE p<0,05 obliczone za pomocą PowerMap). Wstępne kontrole jakości danych z pozostałych dwóch ośrodków wykazały wystarczającą ilość danych do odtworzenia.