Применение машинного обучения для предоперационного картирования по данным функциональной магнитно-резонансной томографии покоя: сравнение со стимул-зависимой функциональной магнитно-резонансной томографией и прямой электрической стимуляцией коры

Аннотация:

Цель исследования. На основе данных функциональных магнитно-резонансных томографических (фМРТ) исследований — покоя (фМРТп) и стимул-зависимой (фМРТс), а также интраоперационного картирования методом прямой электростимуляции коры (ЭСК) головного мозга разработать с использованием методов машинного обучения систему предсказаний индивидуальной активации моторной и речевой областей для предоперационного планирования у пациентов с глиомами головного мозга. Удаление опухоли с применением ЭСК выполнено 33 пациентам (19 женщин, 14 мужчин в возрасте 19—54 лет) с глиомами больших полушарий (19 — с локализацией в моторной области, 14 — в речевой). Краниотомия с пробуждением выполнена 14 пациентам. Дооперационное картирование осуществлялось по результатам MPT (ЗТ) и выполнено всем пациентам по разработанному протоколу (Т1, фМРТс, фМРТп). Для построения предсказательной системы с машинным обучением использованы данные открытых источников Human Connectome Project (НСР). Из этой базы данные 200 здоровых испытуемых получены для предобучения системы; далее система «дообучалась» на данных пациентов с глиомами. В результате при ЭСК выполнены 332 стимуляции корковых зон, из них 1 73 с положительным ответом. По результатам сопоставлений зон активации фМРТп с фМРТс положительных ответов при ЭСК оказалось больше в зонах, предсказанных фМРТп (132 по сравнению с 112); точки стимуляции без ответа (отрицательные точки) преобладали в зонах активации фМРТс (69 и 44 соответственно). Заключение. Разработанный метод предсказания сетевых активаций при функциональной магнитно-резонансной томографии состояния покоя с применением машинного обучения показал большую чувствительность по сравнению с классической функциональной стимул-зависимой магнитно-резонансной томографией при верификации методом электрической стимуляции коры головного мозга: при идентификации речевых зон 0,72 по сравнению с 0,66 (р<0,05), при идентификации моторных — 0,79 по сравнению с 0,62 (р<0,05).

Авторы:

Издание: Журнал вопросы нейрохирургии им.Н.Н.Бурденко
Год издания: 2022
Объем: 8с.
Дополнительная информация: 2022.-N 4.-С.25-32. Библ. 10 назв.
Просмотров: 12