Method Article
우리는 주제 이미지 (SDM-PSI)의 순열을 가진 종자 기지를 둔 d 매핑을 사용하여 복셀 기지를 둔 신경 화상 진찰 연구 결과의 메타 분석을 수행하는 방법을 상세히 설명합니다.
복셀 기반 신경 이미징 연구의 메타 분석을 수행하기위한 대부분의 방법은 효과가 null이 아닌지 여부를 평가하지 않지만 통계적 유의성의 피크의 수렴이 있는지 여부를 평가하고 이진 분류로 증거의 평가를 감소시다. 독점적으로 p-값을 기반으로 합니다(즉, 복셀은 "통계적으로 유의한" 또는 "비통계적으로 유의한"일 수 있습니다). 여기서는 표준 순열 테스트를 사용하여 효과가 null이 아닌지 평가하는 새로운 방법인 SDM-PSI(주체 이미지의 순열을 사용한 시드 기반 d 매핑)를 사용하여 메타 분석을 수행하는 방법을 자세히 설명합니다. 우리는 또한 통계적 유의수준(더 진보적에서 더 보수적으로), 데이터의 양 또는 잠재적 편향의 검출(예: 소규모 연구 효과)을 고려하는 일련의 기준에 따라 증거의 강도를 채점하는 방법을 보여줍니다. 과도하게 의미가 있습니다) 절차를 예시하기 위해, 우리는 강박 장애에서 복셀 기반 의 morphometry 연구의 메타 분석의 전도를 자세히 설명, 우리는 독자가 메타 분석을 복제 할 수 있도록 원고에서 이미 추출 된 모든 데이터를 제공 쉽게. SDM-PSI는 기능성 자기 공명 영상, 확산 텐서 이미징, 위치 방출 단층 촬영 및 표면 기반 모척 연구의 메타 분석에도 사용할 수 있습니다.
자기 공명 화상 진찰의 소개부터, 신경 화상 진찰 지역 사회는 심리학 기능 및 신경 정신병 학 무질서의 신경 기판의 연구 결과의 수천을 간행했습니다. 이러한 발견을 요약하기 위해, 여러 가지 방법이 개발되었다1,2,3,4,5,6. 원래 복셀 기반 신경 이미징 연구는 통계적 유의성의 피크의 좌표를보고 (예를 들어, 환자와 대조군 사이의 회색 물질 볼륨의 비교), 메타 분석 방법은 일반적으로 특정 뇌 영역에서 피크의 수렴이 있는지 여부를 평가합니다.
그러나, 우리는 이전에 피크의 수렴을 위한 이 시험이 메타 분석 결과의 패턴 및 그들의 통계적 유의성에 영향을 미칠 수 있는 섬세한 가정에 의존한다는 것을 보여주었습니다7. 특히, 이러한 테스트는 복셀이 독립적이며 실제 회색 물질에서 복셀이 이웃과 상관 관계가 있고 복셀이 "거짓"피크를 가질 확률은 조직 조성에 따라 달라지므로 "거짓"피크의 동일한 확률을 가지고 있다고 가정합니다. 또한, 그들은 또한 통계 적 힘이 몇 가지 진정한 효과의 존재에서 증가 하는 등의 역설을 포함 하 고 여러 진정한 효과 있을 때 감소.
이러한 문제를 극복하기 위해 각 연구에 대한 통계적 효과의 뇌 지도를 제공하는 방법을 개발한 다음 표준 무작위 효과 메타 분석을 수행하여 효과가 0과 다른지 공식적으로 테스트합니다. 이 메서드는 "피사체 이미지순열을 가진 시드 기반 d 매핑"(SDM-PSI)8이라고 하며 주요 기능은 다음과 같습니다.
우리는 다른 곳에서 SDM 방법을 상세하고 완전히 검증했습니다4,8,10,13,14.
또한, 통계적 유의성(유의대 유의하지 않음)의 수준에 기초한 복셀의 이진 분류에 의존하지 말고, 반대로, 기준22의세트를 사용하여 증거의 강도를 평가하는 것이 좋습니다. 이진 통계적 유의성 감소는 거짓 긍정 및 거짓 음의비율(15)의잘못된 제어를 유도하는 반면, 기준은 통계적 유의성 수준의 범위를 사용하고 데이터 또는 잠재적 편향의 양을 고려한다. SDM-PSI 소프트웨어는 이러한 분류8을 수행하는 데 필요한 요소를 반환하므로 증거의 강도를 보다 세밀하게 분류할 수 있습니다.
여기에서 우리는 SDM-PSI를 사용하여 복셀 기지를 둔 신경 화상 진찰 연구 결과의 메타 분석을 수행하는 방법을 보여줍니다. 프로토콜을 예시하기 위해, 우리는 강박 장애 (강 박증)를가진 환자에서 회색 물질 이상을 조사 복셀 기반 모택 연구의 출판 메타 분석에서 데이터를 사용 4. 그러나, 우리는 초기 메타 분석에 채택 된 방법을 사용하지 않습니다, 하지만 전술 한 최첨단 절차. 독자는 분석을 복제하기 위해 당사 웹 사이트(http://www.sdmproject.com/)에서소프트웨어 및 이러한 데이터를 다운로드 할 수 있습니다.
복셀 기지를 둔 신경 화상 진찰 연구 결과의 메타 분석을 실행하기 위하여 작정인 모든 연구원은 이 프로토콜을 따를 수 있습니다. 이 방법은 기능적 자기 공명 영상(fMRI, 예를 들어, 자극에 대한 대담한 반응)16,복셀 기반 모가정 (VBM, 예를 들어, 회색 물질 부피)17,확산 텐서 이미징 (DTI, 예를 들어, 분획 이방성)18,위치 방출 단층 촬영 (PET, 예를 들어, 수용체 점유)19 및 표면 기반 모택 (SBM)
1. SDM-PSI 설치
2. 메타 분석 계획
3. 철저한 검색
4. 데이터 수집
5. SDM-PSI에 데이터 도입
6. 전처리
7. 주요 분석
8. 이질성, 출판 편향 및 채점
주요 분석의임계값(그림 2,단계 7.6)의 역문판 때 MRICron에서 개설된 맵에 나타난 바와 같이, 강박증 환자는 등쪽 전방 cingulate/내측 전두엽 피질에서 통계적으로 유의하게 작은 회색 물질 부피를 가졌다. 첨부된 웹 페이지 세부 정보는 클러스터가 적당히 작고(143 복셀) 주로 Brodmann 영역 32에 위치하며 클러스터의 피크가 MNI[2, 32, 32]에 있고 z 값 -4.97 및 FWER 보정 p-값이 0.01임을 다릅니다.
8.1단계와 8.2단계에서 얻은 웹페이지에서는, 낮은 I2 통계(1.5%)가 매우 작은 이질성을 나타내고, 깔때기 플롯은 비대칭을 나타내지 않습니다(그림 3),작은 연구 효과에 대한 테스트와 유의성의 초과에 대한 테스트는 모두 부정적입니다. 그러나, 등측 전방 피질에서 더 작은 회색 물질 부피의 증거는 적당히 약하다, MRICron에서 열린지도에 표시된 바와 같이, 증거를 채점 할 때, 특히 제한된 양의 데이터로 인해.
주요 분석이 덜 엄격한 통계적 유의수준(단계 7.3)을 사용하여 임계값화되었을 때, 환자는 또한 줄무늬 및 우수한 정수리 자이러스(교정되지 않은 p-값 = 0.00006 및 및 0.0002)는 각각 더 약하다고 간주되어야 한다.
그림 1: 평균 실행 중에 SDP-PSI 그래픽 사용자 인터페이스의 주 창입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2: 일치하는 건강한 대조군과 비교하여 강박 장애를 가진 환자에서 통계적으로 유의하게 더 작은 회색 물질 부피의 영역.
통계적 유의성의 클러스터는 143 복셀을 커버하고, MNI [2,32,32]에서 피크를 가지고 있으며, 주로 등쪽 전방 cingulate / 내측 전두엽 피질, Brodmann 영역 32를 포함한다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 등쪽 전방 에서 통계적으로 유의하게 작은 회색 물질 부피의 클러스터의 피크에 대한 깔때기 플롯 은 피질을 cingulate. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
소프트웨어 패키지 | SDM에서코딩 |
통계 파라메트릭 매핑(SPM) | Spm |
FMRIB 소프트웨어 라이브러리(FSL) | Fsl |
기타 패키지 | 다른 |
입체 공간 | SDM에서코딩 |
몬트리올 신경 연구소 (MNI) | mni |
원시 탈라이라흐 | 탈 |
브렛 변환을 사용하여 탈라이라흐로 변환된 MNI | 브렛 |
표 1: SDM-PSI에서 이해하는 소프트웨어 패키지 및 입체 공간 목록입니다.
t-값은 다음과 같은 경우 양수여야 합니다. | t-값은 다음과 같은 경우 음수여야 합니다. | |
1개의 견본 fMRI 연구 결과 | 작업 > 기준선(활성화) | 작업 및 기준선(비활성화) |
2개의 표본 fMRI 연구 결과 | 환자 > 작업 및 베이스라인에서 제어 (하이퍼 활성화) | 환자 < 작업 및 베이스 라인에서 제어 > 기준선 (hypo-activation) |
환자 < 작업 및 lt; 기준선에서 제어 (비활성화의 실패) | 환자 > 작업 및 lt; 기준선에서 제어 (하이퍼 비활성화) | |
2개 샘플 VBM / FA 연구 | 환자 > 컨트롤 (더 큰 볼륨 / FA) | 환자 및 제어 (작은 볼륨 / FA) |
표 2: 피크의 t 값의 부호입니다.
앞에서 소개한 것처럼 대부분의 복셀 기반 메타 분석 메서드는 몇 가지 제한사항이 있는 피크의 수렴을 위한 테스트를 사용한 다음 p-값에 따라 독점적으로 증거의 이진 분류를 수행합니다.
이 프로토콜에서는 효과의 통계적 유성을 평가하기 위한 표준 순열 테스트를 포함한 여러 긍정적인 특징을 갖는 SDM-PSI를 사용하여 복셀 기반 메타 분석을 수행하는 방법을 자세히 설명했습니다. 또한, 우리는 증거의 강도는 전적으로 하나의 통계적 유의성 수준에 의존 이진 분류를 넘어 기준의 집합을 사용하여 채점 할 수있는 방법을 보여줍니다.
예제 메타 분석의 복제를 용이하게 하기 위해 이전 메타 분석에서 원고에서 이미 추출된 데이터를 제공합니다. 흥미롭게도, 그 메타 분석의 원고에서, 증거는 우리가 업데이트 된 방법으로 발견 한 증거보다 더 강한 "것 같았다". 따라서 이전 복셀 기반 메타 분석에서 증거의 비체계적인 평가는 주의해서 취한다는 것을 건의합니다.
우리는 이 프로토콜에 따라, 신경 화상 진찰 메타 분석이 신경 화상 진찰 사실 인정의 기록의 풍부하고 더 세분화한 설명을 제공하기를 바랍니다.
저자는 공개 할 것이 없습니다.
이 작품은 미겔 서브 연구 계약 MS14/00041 및 연구 프로젝트 PI14/00292 계획 Nacional 드 I+D +i 2013-2016에 의해 지원되었다, 인스티투토 드 살루드 카를로스 III-Subdirección 일반 드 에바루아시온 y 포멘토 드 라 Investigación, 유럽 지역 개발 기금 (FEDER), 그리고 PFIS 사전 박사 계약 FI16/00311. 기금은 연구의 디자인과 행동에 아무런 역할이 없었다; 데이터의 수집, 관리, 분석 및 해석; 원고의 준비, 검토 또는 승인; 원고를 제출하기로 결정할 수 있습니다.
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Computer | 32- or 64-bit Windows, 64-bit Mac OSX, or 64-bit Linux |
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