Помилки в ПО для МРТ-сканерів ставлять під сумнів 40 тис. Наукових досліджень

Ретельне вивчення методології проведення досліджень за допомогою магнітно-резонансної томографії робить недійсними результати цілої галузі науки. Протягом декількох десятиліть медики використовували для аналізу даних фМРТ статистичні програми AFNI, SPM і FSL. Як з'ясувалося, через некоректні алгоритмів ці програми можуть повертати до 70% хибнопозитивних результатів замість передбачуваних 5%.

Таким чином, приблизно 40 тис. Наукових робіт, опублікованих в останні десятиліття на основі даних фМРТ, відразу поставлені під сумнів. Крім того, нова оцінка достовірності може зробити сильний вплив на інтерпретацію результатів нейровізуалізації.

Функціональна магнітно-резонансна томографія використовується в медицині більше 25 років. І просто дивно, що до сих пір найбільш часто використовувані статистичні методи, які застосовуються в програмному забезпеченні МРТ, не були підтверджені на реальних даних, пишуть автори дослідження, опублікованого в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Статистичні методи - це основа інтерпретації результатів фМРТ. Цей метод нейровізуалізації дозволяє визначити активацію певної ділянки головного мозку під час нормального його функціонування під впливом різних фізичних факторів (наприклад, рух тіла) і при різних патологічних станах.

В процесі нейровізуалізації за результатами сканування фМРТ на отриманих результатах сканування з високою роздільною здатністю мозок ділиться на крихітні ділянки (вокселі). Потім програмне забезпечення сканує вокселі і об'єднує їх в «активні» кластери, які відповідають активації певної ділянки головного мозку.

Проблема в тому, що дана статистична процедура виконується некоректно і, як з'ясувалося, не відповідає науковим вимогам до максимальної похибки статистичних даних. Автори наукової роботи пишуть:

«Наші результати показують, що основною причиною некоректної кластеризації є просторові функції автокореляції, які не відповідають передбачуваному розподілу Гаусса».

Наприклад, помилка в програмному забезпеченні 3dClustSim (частина пакета AFNI) була присутня 15 років і була виправлена ​​тільки в травні 2015 року, під час підготовки даного дослідження, говорять автори наукової роботи з університету Лінчепінга (Швеція) і Уорікського університету (Великобританія).

Під час перевірки результатів роботи програм порівнювалися дані функціональної магнітно-резонансної томографії в стані спокою 499 здорових пацієнтів з контрольної групи для отримання 3 млн томограм. З'ясувалося, що відсоток хибнопозитивних результатів набагато вище передбачуваних 5% і досягає 70%. Дослідники роблять висновок, що параметричні статистичні методи, які використовуються в популярних програмних пакетах SPM, FSL і AFNI, фактично непридатні для кластерного аналізу результатів фМРТ, оскільки результати не відповідають нормальному розподілу.

Авторам наукових робіт з медичної галузі, ймовірно, тепер доведеться проводити дослідження повторно, щоб повторити отриманий результат за допомогою надійного інструментарію достовірними статистичними методами.

джерело: geektimes