ALE meta-analýza

Z Zobrazování morfologie mozku v psychiatrii

Přejít na: navigace, hledání
Výsledek ALE meta-analýzy 6 VBM studií: zobrazení oblastí, kde je u pacientů s první epizodou schizofrenie ve srovnání se zdravými jedinci signifikantní redukce šedé hmoty
Kašpárek, nepublikovaná data

Z mnoha důvodů není možné provést klasickou meta-analýzu voxel-based studií, až už jde o studie morfometricke nebo funkční. Práce, které se snaží shrnout výsledky několika studií podobného problému jsou tedy spíše review než meta-analýzy v pravém slova smyslu – tj. kombinace dat těchto studií s jejich novou statistickou analýzou, která řeší nízkou statistickou sílu jednotlivých studií.

Jedním z mála přístupů, který je možné za určitý typ meta-analýzy považovat je tzv. Activation Likelihood Estimation (ALE) analýza: jejím cílem je najít vzorec změn společný všem studiím, tj. najít jejich statisticky významný průnik.

Děje se tak na základě předpokladu, že body lokálních maxim jednotlivých signifikantních shluků efektu zájmu ("aktivací" v jazyce funkčních zobrazovacích metod; "změn" šedé hmoty v případě VBM studií) spíše než přesnou lokalizaci efektu představují pravděpodobnost, že v tomto místě efekt leží. Díky konečnému rozlišení MR obrazů, jejich předzpracování, vyhlazení apod. existuje totiž zjevná nepřesnost v lokalizaci změn.

Promítnutím souřadnic všech bodů lokálních maxim "aktivací" ze všech studií zároveň do souřadnic standardního stereotaktického prostoru a vzhlazením (nejčastěji se používá 10-12 mm FWHM gausovský kernel) se získá tzv. ALE mapa, která v každém bodě stereotaktického prostoru představuje pravděpodobnost, s jakou je v daném bodě přítomná "aktivace". (Bodu lokálního maxima je přiřazena hodnota 1 a vyhlazením, tj. rozmazáním, získávají ostatní body určitou váženou hodnotu. Tato hodnota se upravuje hodnotami ostatních blízkých bodů "aktivace". Takto se vytvoří shluky spojitých oblastí, ve kterých mají body určitou pravděpodobnost, že v jejich místě leží "aktivace").

Pomocí permutační statistiky je hodnoceno, s jakou pravděpodobností je možné stejného obrazu, jako je ALE mapa, dosáhnout pomocí náhodné distribuce stejného množství bodů, jako bylo extrahováno ze všech srovnávaných studií, v prostoru. Následně je možné použít některou korekci mnohočetného srovnání, např. False Discovery Rate (FDR). Výsledkem je mapa bodů, které jsou statisticky významné, tj. nenáhodné a kterou je možné interpretovat jako mapu, která je statisticky významně spojená s řešeným problémem. Oblasti, které nalezly jednotlivé studie, nedosáhly však významnosti v ALE analýze, jdou na vrub heterogenity studií, tj. specifických odchylek v designu jednotlivých studií.

ALE analýza

K provedení ALE analýzy je možné využít několik volně dostupných programů, velmi dobře propracovaný a navazující na jiné utility pomáhající v meta-analýzách zobrazovacích metod je GingerALE.

Je třeba připravit soubor se souřadnicemi lokálních maxim z jednotlivých studií. Tyto souřadnice je napřed nutné transformovat do společného stereotaktického prostoru - jednotlivé studie totiž referují výsledky v různých prostorech, nejč. MNI či Talairachův prostor. Jako zdrojový soubor lze použít textový soubor. Na každý řádek se uvádí x,y,z souřadnice jednoho bodu. Volný řádek mezi souřadnicemi označuje mezeru mezi body z různých studií. Text za // je neinterpretovaný komentář, lze tak označit původ souřadnic atd.

//Kasparek 2007 - transformed coord. MNI to Tal
-41.63	50.44	10.15
-46.16	47.52	1.69
-34	53.73	5.16
-30.38	32.21	-5.8
38.86	51.71	13.44
30.74	0.73	54.41
42.75	39.37	-4.78
34.42	28.41	-7.76
0.12	11.28	63
1.04	2.98	61.33
5.86	3.5	46.15
-0.57	30.38	50.39 

Po načtení souboru zvolíme míru vyhlazení (10-12 mm FWHM), hladinu významnosti (0.05), způsob korekce (FDR), minimální velikost shluku, která bude považována za signifikantní (100) a provedeme výpočet.

Výsledkem je několik souborů, důležitý je *05.img, který obsahuje signifikantní body a který je možné promítat na vzorový obraz k jejich vizualizaci. Další soubory jsou textový a xls soubor, které obsahují stejné informace v textové podobě, současně se souřadnicemi center shluků těchto bodů. Jejich anatomickou lokalizaci je možné zjistit např. pomocí TalairachDaemon.

ALE subtrakční analýza

Pomocí GingerALE je také možné provést srovnání výsledků dvou meta-analýz, tj. nalézt oblasti statisticky významně odlišné mezi dvěma skupinami souřadnic. Je tak možné srovnat např. změny mezi dvěma populacemi nemocných a zdravých jedinců nebo změny získané odlišnými metodickými přístupy.

Externí odkazy

Více informací viz.

Osobní nástroje