تشكك الخلل في البرمجيات الخاصة بأجهزة المسح بالرنين المغناطيسي في 40.000 دراسة علمية

إن الدراسة الشاملة لمنهجية البحث باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي تبطل نتائج فرع كامل من العلوم. لعدة عقود ، استخدم علماء الأعصاب وعلماء النفس المعرفي البرامج الإحصائية AFNI و SPM و FSL لتحليل بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي . كما اتضح ، بسبب الخوارزميات غير الصحيحة ، يمكن لهذه البرامج إرجاع ما يصل إلى 70٪ من النتائج الإيجابية الخاطئة بدلاً من 5٪ المتوقعة.

وبالتالي ، فإن ما يقرب من 40000 بحث علمي تم نشره في العقود الأخيرة على أساس بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي أصبحت موضع شك على الفور. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون للتقييم الجديد للصلاحية تأثير قوي على تفسير نتائج التصوير العصبي.

تم استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في الطب لأكثر من 25 عامًا ، ومن المدهش ببساطة أنه حتى الآن لم يتم تأكيد الأساليب الإحصائية الأكثر استخدامًا التي يتم استخدامها في برامج التصوير بالرنين المغناطيسي على البيانات الحقيقية ، كما كتب مؤلفو دراسة نشرت في 27 يونيو 2016 مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم .

الأساليب الإحصائية هي الأساس لتفسير نتائج الرنين المغناطيسي الوظيفي. تسمح لك طريقة التصوير العصبي هذه بتحديد تنشيط منطقة معينة من الدماغ أثناء عملها الطبيعي تحت تأثير العوامل الجسدية المختلفة (على سبيل المثال ، حركة الجسم) والظروف المرضية المختلفة.

في عملية التصوير العصبي ، وفقا لنتائج مسح التصوير بالرنين المغناطيسي على النتائج التي تم الحصول عليها من المسح بدقة عالية ، يتم تقسيم الدماغ إلى أقسام صغيرة (voxels). يقوم البرنامج بعد ذلك بمسح الثعالب ودمجها في مجموعات "نشطة" تتوافق مع تنشيط منطقة معينة من الدماغ.


صورة الرنين المغناطيسي الوظيفي مع مجموعات صفراء حيث "لوحظ زيادة النشاط"

المشكلة هي أن هذا الإجراء الإحصائي يتم تنفيذه بشكل غير صحيح ، وكما اتضح ، لا يلبي المتطلبات العلمية لأقصى خطأ للبيانات الإحصائية. يكتب مؤلفو الورقة العلمية: "تظهر نتائجنا أن السبب الرئيسي للتجميع غير الصحيح هو الوظائف المكانية للترابط الذاتي ، والتي لا تتوافق مع التوزيع الغوسي المقدر".

, 3dClustSim ( AFNI) 15 2015 , , () ().

خلال التحقق من نتائج البرامج ، تم مقارنة بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي عند الراحة لـ 499 مريضا أصحاء من المجموعة الضابطة للحصول على 3 ملايين توموغرام. اتضح أن النسبة المئوية للنتائج الإيجابية الكاذبة أعلى بكثير من 5٪ المتوقعة وتصل إلى 70٪. وخلص الباحثون إلى أن الأساليب الإحصائية البارامترية المستخدمة في حزم البرامج الشعبية SPM و FSL و AFNI غير مناسبة في الواقع للتحليل العنقودي لنتائج التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ، لأن النتائج لا تتوافق مع التوزيع الطبيعي.

هذا ما يحدث عندما يتم البحث دون التحقق من صحة الأدوات الطبية للامتثال للمعايير العلمية للإحصاءات.

ربما يتعين على مؤلفي الأوراق العلمية من المجال الطبي إجراء دراسات متكررة من أجل تكرار النتيجة باستخدام أدوات موثوقة بأساليب إحصائية صالحة.

لذلك عندما تقابل دراسة أخرى بنتائج التصوير بالرنين المغناطيسي ، يجب أن تكون حذرًا من أخذ هذه النتائج. هناك حتى كوميديا ​​XKCD حول هذا الموضوع .



والمثير للدهشة أن الرسم الهزلي قد تم رسمه قبل وقت طويل من دراسة الأساليب الإحصائية لتجميع voxel fMRI من قبل علماء من جامعة لينكوبنج وجامعة وارويك.

Source: https://habr.com/ru/post/ar395695/