El Enfoque de Aprendizaje Automático Revela Alteraciones Cerebrales por Resonancia Magnética en la DMD

Brian Murphy, PhD | 22 de abril del 2024

 

Los niños con distrofia muscular de Duchenne (DMD) pueden presentar pequeñas alteraciones en su sistema nervioso central observadas mediante resonancia magnética en comparación con los controles emparejados por edad y sexo, según un estudio publicado en Journal of Neuromuscular Diseases.

Utilizando un enfoque de aprendizaje automático aplicado a datos de imágenes ponderadas en T1 (T1W) e imágenes con tensor de difusión (ITD), los pacientes con DMD pudieron ser diferenciados de los controles con una precisión del 97.2%, una sensibilidad del 94.4% y una especificidad del 100.0%. Todos estos valores fueron significativamente mejores que un clasificador aleatorio durante las pruebas de permutación (todos P ≤.0004).

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Observando los pesos que “refleja el modelo a futuro”, se mostró que los pacientes con DMD parecen tener una reducción en el espesor cortical en comparación con los controles. Las áreas más afectadas fueron la corteza motora, la corteza cingulada, la ínsula y el área del hipocampo.

Los 10 mayores pesos de magnitud fueron todos rasgos derivados de ITD que están asociados con la integridad estructural de los tractos de materia blanca. Estas características estaban vinculadas a regiones de interés situadas en el pedúnculo cerebeloso inferior y superior bilateral, la radiación talámica posterior bilateral, el fórnix y el lemnisco medial bilateral.

De las 56 características incluidas en los modelos de aprendizaje automático, 5 mostraron correlaciones significativas con las puntuaciones de la prueba de caminar de 6 minutos. Estas correlaciones fueron todas negativas e incluyeron los valores de anisotropía fraccional del fascículo fronto-occipital superior bilateral, el pedúnculo cerebral bilateral, y el estrato sagital derecho.

“En nuestra opinión, nuestros resultados apoyan las ventajas del enfoque propuesto para identificar los resultados de la DMD y proporcionar una lista corta de regiones y medidas para una consideración más profunda para investigar más el papel de la distrofina en el cerebro,” dijeron los autores.

Un total de 18 niños con DMD y 18 controles emparejados por edad y sexo con perfiles conductuales y cognitivos similares fueron reclutados para la prueba. Los datos T1W y ITD fueron recopilados de cada uno, y un análisis multivariado fue realizado usando un clasificador de máquina de vectores de soporte.

 

Referencia

Peruzzo D, Ciceri T, Mascheretti S, et al. Brain alteration patterns in children with Duchenne Muscular Dystrophy: a machine learning approach to magnetic resonance imaging. J Neuromuscul Dis. Published online April 5, 2024:1-13. doi:10.3233/jnd-230075

 

Sobre el Autor

El Doctor Brian Murphy es un escritor y educador médico/científico que ha escrito más de 300 artículos sobre enfermedades raras. Es licenciado por el Georgia Institute of Technology y doctor por el Case Western Reserve University, ambos en Ingeniería Biomédica. Tras su graduación, Brian trabajó como ingeniero neuronal clínico para ayudar a restaurar el movimiento en pacientes con lesiones medulares reconectando su cerebro a los músculos paralizados mediante dispositivos médicos experimentales. Además de las páginas de recursos, Brian también ha sido autor/coautor de varios artículos de investigación en revistas como The Lancet, Journal of Neural Engineering y PLOS ONE.

 

Esta nota es sólo una traducción del contenido original. Para leer la nota original de divulgación en inglés consulte: https://www.rarediseaseadvisor.com/news/machine-learning-approach-reveals-brain-alterations-dmd/

 

 

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