Texture Analysis to Detect Cerebral Degeneration in Amyotrophic Lateral Sclerosis

• Published in: Canadian journal of neurological sciences 2018-09, Vol.45 (5), p.533-539
• Main Authors: Ishaque, Abdullah, Maani, Rouzbeh, Satkunam, Jerome, Seres, Peter, Mah, Dennell, Wilman, Alan H., Naik, Sandeep, Yang, Yee-Hong, Kalra, Sanjay
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Aged; Alzheimer's disease; Amyotrophic lateral sclerosis; Amyotrophic Lateral Sclerosis - complications; Amyotrophic Lateral Sclerosis - diagnostic imaging; Cerebral Cortex - diagnostic imaging; Classification; Correlation of Data; Female; Humans; Image Processing, Computer-Assisted; Magnetic Resonance Imaging; Male; Middle Aged; Neurodegenerative Diseases - diagnostic imaging; Original Article; Patients; ROC Curve; Software; Statistical analysis
• ISSN: 0317-1671; 2057-0155
• DOI: 10.1017/cjn.2018.267

Utiliser l’analyse texturale pour détecter la dégénérescence cérébrale induite par la sclérose latérale amyotrophique. Contexte : Des indices de dégénérescence cérébrale ne sont pas manifestes lorsqu’on effectue un test d’imagerie par résonance magnétique (IRM) dans le cas de patients atteints de sclérose latérale amyotrophique (SLA). En se fondant sur les propriétés statistiques de l’intensité des voxels, l’analyse texturale peut permettre de détecter des altérations dans les images ainsi obtenues. Notre principal objectif a donc été de tester l’utilité de l’analyse texturale dans le dépistage d’indices de dégénérescence cérébrale chez des patients atteints de SLA. Un autre objectif, secondaire celui-là, a été de déterminer si l’efficacité de l’analyse structurale était tributaire de la résolution des images. Méthodes : Au moyen d’un système d’IRM Tesla 4.7, des images par coupes coronales du cerveau à haute résolution (résolution spatiale de 0,5 x 0,5 mm 2) en pondération T2 ont été obtenues chez 12 patients atteints de SLA et chez 19 individus en santé d’un groupe témoin. Des ensembles de données d’imagerie à des résolutions inférieures ont également été générés à partir d’une technique de sous-échantillonnage à 1 x 1, 2 x 2, 3 x 3 et 4 x 4 mm 2. À différentes résolutions, on a ainsi pu extraire des caractéristiques texturales à partir d’une tranche englobant le faisceau cortico-spinal et procédé à des tests évaluant leur capacité discriminante et leur valeur corrélative au moyen d’indicateurs cliniques. Des examinateurs experts ont également classé les sujets à l’étude à la suite d’une évaluation visuelle. Résultats : Les caractéristiques texturales des patients atteints de SLA se sont révélées différentes de celles des individus du groupe témoin pour les résolutions suivantes : 1 x 1, 2 x 2 et 3 x 3 mm 2. Nous avons aussi pu établir une corrélation entre les caractéristiques texturales et des indicateurs de fonctionnement et d’incapacité du motoneurone supérieur. Un classement optimal des résultats a été obtenu lorsque les caractéristiques texturales les plus efficaces ont été combinées à une évaluation visuelle utilisant une résolution de 2 x 2 mm 2 (aire sous la courbe : 0,851 ; sensibilité de 83 % ; spécificité de 79 %). Conclusions : L’analyse texturale permet de détecter des anomalies subtiles dans le cas d’IRM obtenues chez des patients atteints de SLA. L’efficacité clinique de cette méthode est aussi tributaire de la résolution des images. Dans