使用FreeSurfer和CAT12进行的大脑成像研究中的皮层厚度:可复制性的问题
Maria de Fátima Machado Dias1,2, Paulo Carvalho2,3, Miguel Castelo-Branco1,4,3
1CIBIT, ICNAS, University of Coimbra, Portugal.
Neuroimage. Reports
|June 26, 2025
概括
神经成像研究面临着可重现性危机. 在磁共振成像 (MRI) 处理中比较FreeSurfer和CAT12,发现框架之间的可重现性较低,特别是在儿科样本中,影响了跨截面研究解释.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 医疗成像医学成像
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 显著的可复制性危机影响了许多研究领域,包括神经成像,高达70%的研究报告了问题.
- 神经成像数据,特别是磁共振成像 (MRI),需要预处理进行分析,但手动方法耗时且依赖于专业知识.
- 自动预处理框架旨在标准化MRI数据分析,但在研究中仍然存在不同的结果.
研究的目的:
- 评估两种广泛使用的自动神经成像预处理框架之间的皮质厚度估计的可重复性:FreeSurfer和计算解剖工具箱 (CAT12).
- 在结构性MRI分析的每个框架内评估测试复试可靠性.
- 确定影响可再生性的因素,例如年龄组 (儿科与成人) 和获取地点.
主要方法:
- 来自成人和儿科队伍的结构性MRI数据使用FreeSurfer和CAT12进行了处理.
- 用两个框架估计每个参与者的皮层厚度.
- 可复制性在个人和兴趣区域 (ROI) 层面上得到量化,在每个框架内评估了测试-重新测试可靠性.
主要成果:
- 与框架内可靠性相比,在FreeSurfer和CAT12框架之间观察到的可复制性较低.
- 在利益区域 (ROI) 层面,可重复性明显低于在个人参与者层面.
- 与成人样本相比,儿科样本的可复制性降低了,并且检测到一种获取地点效应.
结论:
- 在皮层厚度估计中FreeSurfer和CAT12之间的差异可能导致神经成像中报告的可重现性危机.
- 来自多中心横截面神经成像研究的结果,特别是涉及儿科患者的人群的结果,由于框架特定的变化和位置效应,应谨慎解释.
- 框架内高的测试-再测试可靠性表明,这些工具可能适用于优先考虑在单一框架内一致性的纵向研究.
