Auswertung von Biomarkern
Forscher: Genaue Alzheimer-Diagnose über kraniale MRT möglich
Mit einem Algorithmus zur automatisierten Auswertung von Magnetresonanz-Bildern des Gehirns lassen sich prädiktive Alzheimer-Biomarker bestimmen. Wie die Arbeit eines Londoner Forschungsteams zeigt, sagen diese mit einer sehr hohen Genauigkeit vorher, ob und welche Alzheimer-Form vorliegt,
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Dank maschinellem Lernen konnte ein Algorithmus entwickelt werden, der MRT-Bilder zuverlässig auf Alzheimer auswerten kann.
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London. Die Basis eines neuen Verfahrens zur Erkennung von Alzheimer (AD) sind T1-gewichtete (T1w) Magnetresonanz(MRT)-Scans. Die T1w-MRT-Bilder wurden automatisch in 115 Regionen segmentiert, in denen verschiedene radiologische Merkmale unabhängig voneinander erfasst, standardisiert und basierend auf einem statistischen Modell automatisiert gewichtet wurden.
Dabei wurde der Algorithmus so trainiert, dass dieser Veränderungen dieser Merkmale erkennt, die vorhersagen können, ob und und von welcher Alzheimer-Form die Patientin oder der Patient betroffen ist. Daraus ergaben sich prädiktive Alzheimer-Vektoren (ApV), die sich in der Studie als sehr präzise Biomarker erwiesen (Comm Med (Lond.) 2022; online 20. Juni).
Bis zu 98 Prozent genau
Ob eine Alzheimer-Erkrankung vorliegt, kann mit ApV1 und AvP1x unterschieden werden. Für ApV1 werden 20 Merkmale aus 14 Regionen ausgewertet. In der Studie zeigte sich eine standardisierte Genauigkeit von 98 Prozent. Bisherige Standardmethoden wie die Hippocampus-Volumenbestimmung oder die ß-Amyloid-Konzentration im Liquor sind nur zu 26 bzw. 62 Prozent genau. Für AvP1x werden 19 Merkmale aus zwölf Regionen mit Ergebnissen aus kognitiven Tests sowie Liquor-Untersuchungen kombiniert.
Mit AvP2 und AvP2x lässt sich bestimmen, welche Alzheimer-Form – die frühe (mild cognitive impairment, MCI) oder späte – vorliegt. Für AvP2 werden acht Merkmale aus sieben Regionen herangezogen; bei AvP2x sind es 19 Merkmale aus 15 Regionen in Kombination mit Ergebnissen aus kognitiven Tests sowie Liquor-Untersuchungen kombiniert. Mit AvP2 lässt sich zu 79 Prozent und mit AvP2x zu 86 Prozent genau die AD-Form bestimmen.
Für die Studie testete das Team die Methode an kranialen MRT von über 400 Patienten mit Alzheimer im Früh- und Spätstadium, an gesunden Kontrollpersonen und an Patienten mit anderen neurologischen Erkrankungen, einschließlich frontotemporaler Demenz und Parkinson-Krankheit.
Das Verfahren entdeckte Veränderungen in Bereichen des Gehirns, die bisher nicht mit einer Alzheimer-Erkrankung in Verbindung gebracht wurden, unter anderen das Kleinhirn und das ventrale Zwischenhirn. Daraus ergeben sich potenzielle neue Forschungsfelder bei Alzheimer.
