MSmetrix validatie van normatieve hersenvolumegrafieken van gezonde personen met als doel deze te gebruiken als referentie voor klinische follow-up van MS-patiënten

Het totale hersenvolume (WB volume) en het volume van de grijze stof in de hersenen (GM volume) dalen sneller in MS-patiënten in vergelijking met de gezonde populatie. Om een referentie te hebben voor het hersenvolume van een patiënt op een bepaald moment, kan het hersenvolume worden vergeleken met dat van gezonde personen. MSmetrix is een MRI-gebaseerde hersensegmentatie tool die WB en GM volumes weergeeft en tevens een vergelijking geeft met een op leeftijd en geslacht gematchde gezonde populatie. Tijdens het ECTRIMS 2016 werd een poster gepresenteerd door A. Maertens, waarin de stabiliteit en bruikbaarheid in praktijk van de grafieken van gezonde personen werd gevalideerd.

De data die gebruikt zijn voor de hersenvolumegrafieken van gezonde personen omvatten 1.281 personen (761 vrouwen en 520 mannen in een leeftijd van 18-96 jaar). Om deze data te valideren is gebruik gemaakt van de ‘leave-one-out’ benadering: elk individu is opeenvolgend uit de populatie gehaald en vergeleken met de onafhankelijke populatiegrafiek bestaande uit de overgebleven individuen. Deze validatie-experimenten zijn gedaan om de stabiliteit van de volgende populatiegrafieken te testen: WB volumes en GM volumes voor zowel vrouwen, mannen en de gehele populatie. Voor elke van deze combinaties is het hersenvolume van het apart genomen individu vergeleken met de overgebleven individuen om tot een steekproef van percentielen te komen. Een Kolmogrov-Smirnov test is vervolgens gedaan om te evalueren of deze steekproeven van percentielen, berekend door de ‘leave-one-out’ benadering, het interval (1,100) uniform omvatten.

Voor alle populatiegrafieken geldt dat de cumulatieve distributie van percentielen en een werkelijk uniforme distributie elkaar benaderden met een maximale afstand onder de 0,03. Alle p-waardes van de Kolmogrov-Smirnov goodness-of-fit test lagen in de range van 0,82 – 0,99. Dus er is geen bewijs op 0,1 significantie niveau (p<0,1) om de hypothese dat de percentielen van de ‘leave-one-out’ individuen niet uniform verdeeld zijn te verwerpen.

Uit bovenstaande data kan geconcludeerd worden dat de hersenvolumegrafieken van gezonde personen stabiel zijn. Deze grafieken kunnen dus gebruikt worden als een betrouwbare referentie voor hersenvolumemetingen, iets wat goed bruikbaar is voor de klinische follow-up van MS-patiënten.

Referentie

Sima DM, Jain S, Maertens A, et al. MSmetrix validation of normative brain volume population graphs to serve as a reference in the clinical follow-up of MS patients. ECTRIMS 2016, poster P1055