MESE Ismail , KARACI Rahsan , ALTINTAS TASLICAY Ceylan , TASLICAY Cengizhan , AKANSEL Gur , DOMAC Fusun Saime
[A tanulmány célja a következő kérdés vizsgálata volt: A periaqueductalis szürke régió MRI radiomikai elemzése képes-e megvilágítani a különböző migrénaltípusok hátterében álló patofiziológiai mechanizmusokat, és képes-e az ezeket a radiomikai jellemzőket használó gépi tanulási modell a migrénes betegek és az egészséges egyének pontos megkülönböztetésére, valamint a migrén altípusait, beleértve az átfedő tünetekkel járó atipikus eseteket is?
A vizsgálatban a betegek első migréndiagnózisa után készült kezdeti MRI-felvételeket elemeztük, és további MRI-felvételeket szereztünk be egészséges alanyokról. Radiomikai modellezést alkalmaztunk a periaqueductalis szürke régió összes MRI-felvételének elemzésére. Az adathalmazt randomizáltuk, és túlmintavételt alkalmaztunk, ha a csoportok között osztály-kiegyensúlyozatlanság állt fenn. Az optimális algoritmuson alapuló jellemzőkiválasztási módszert alkalmaztuk a két csoport megkülönböztetésére szolgáló legfontosabb 5-10 jellemző kiválasztására. A mesterséges intelligencia algoritmusok osztályozási teljesítményét a receiver operating characteristic (ROC) vevő működési karakterisztika analízis segítségével értékeltük a görbe alatti terület, az osztályozási pontosság, a szenzitivitás és a specificitás értékeinek kiszámításához.
A résztvevőknek rendelkezniük kellett az epizodikus migrén, a valószínűsíthető migrén vagy a krónikus migrén igazolt diagnózisával. A vizsgálatból kizártuk az aurás betegeket, azokat, akik az elmúlt hat hónapban migrénmegelőző gyógyszert szedtek, vagy krónikus betegségben, pszichiátriai rendellenességben, cerebrovascularis betegségben, daganatos betegségben vagy más típusú fejfájásban szenvedtek. Emellett 102 egészséges személyt vontunk be a vizsgálatba, akik megfeleltek a beválasztási és kizárási kritériumoknak.
Az algoritmusalapú információnyerési módszer a jellemzők csökkentésére nyújtotta az összes módszer közül a legjobb teljesítményt, az elsőrendű, a szürke szintű méretzóna mátrix és a szürke szintű együttes mátrix osztályok voltak a domináns jellemzőosztályok. A gépi tanulási modell helyesen különítette el a migrénes betegek 82,4%-át az egészséges alanyoktól. A migrénes csoporton belül az epizodikus migrénes – valószínű migrénes betegek 74,1%-át és a krónikus migrénes betegek 90,5%-át sikerült pontosan osztályozni. A valószínű migrénes és az epizodikus migrénes betegek között nem találtunk szignifikáns különbséget a periaqueductalis szürke régió radiomikai jellemzői tekintetében. A kNN algoritmus mutatta a legjobb teljesítményt az epizodikus migrén – valószínű migrén altípusok meghatározásában, míg a Random Forest algoritmus mutatta a legjobb teljesítményt a migréncsoport és a krónikus migrén altípus meghatározásában.
A migrénes betegek diagnózisa és nyomon követése során nyert standard MR-felvételeket felhasználó radiomikai alapú gépi tanulási modell ígéretesnek bizonyul nemcsak a klinikai megközelítés számára a migrén diagnózisának és osztályozásának segítésében, hanem a migrén hátterében álló neurológiai mechanizmusok megértésében is.]