数值变异对帕金森病结构MRI检测指标的实际影响

《Scientific Reports》：The practical impact of numerical variability on structural MRI measures of Parkinson’s disease

　　

摘要

尽管许多神经影像学分析方法都依赖于个体间的细微形态差异，但数值变异性却很少被量化。我们利用广泛使用的神经影像处理工具FreeSurfer 7.3.1来模拟不同计算环境下的数值差异，并用它来检测帕金森病患者与对照组MRI分析中的数值变异性。在多个皮层及皮下区域，数值变异程度几乎达到了群体变异性的三分之一，这改变了关于组间差异和临床关联的统计结论。为评估现有研究中的数值噪声影响，我们开发了一种实用工具，可用于估算研究中的数值-群体变异比率（NPVR），并将由此产生的数值变异性传导至常见的统计指标及对应的p值。通过将该框架应用于13项已发表的帕金森病MRI相关研究，我们量化了文献中因数值问题导致的假阳性和假阴性出现的概率，结果显示数值变异性对帕金森病MRI检测结果有着显著影响：横断面研究的平均显著性反转概率为5%，而纵向研究则为10%。这些结果强调了系统评估神经影像学中数值稳定性的重要性，并提供了一种实用的评估方法。